EP0051540A1 - Method for the thermal treatment of fine solid particles - Google Patents

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EP0051540A1
EP0051540A1 EP81401731A EP81401731A EP0051540A1 EP 0051540 A1 EP0051540 A1 EP 0051540A1 EP 81401731 A EP81401731 A EP 81401731A EP 81401731 A EP81401731 A EP 81401731A EP 0051540 A1 EP0051540 A1 EP 0051540A1
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EP
European Patent Office
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particles
gas stream
heavy
light
cooled
Prior art date
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Application number
EP81401731A
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German (de)
French (fr)
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EP0051540B1 (en
Inventor
Maurice A. Bergougnou
Georges Meunier
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Tunzini Nessi Entreprises d'Equipements SA TNEE
Original Assignee
Tunzini Nessi Entreprises d'Equipements SA TNEE
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
    • F28C3/14—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material moving by gravity, e.g. down a tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using granular particles

Definitions

  • the invention relates to a method of heat treatment of fine or light solid particles. It relates more particularly to a process for the thermal treatment of fine or light solid particles using dripping gas-solid exchangers.
  • the present invention performs these same heat treatments in relatively small devices, easy to use and good thermal efficiency. It uses dripping gas / solid exchangers, which seemed a priori unusable for these materials, and performs a double thermal transfer, carried out by means of a stream of recyclable solid particles, the density and particle size of which have been chosen so appropriate.
  • these light particles that is to say of low terminal speed of free fall (due to their particle size and / or their density) are transported pneumatically by the gaseous current from bottom to top, for example in a packed column traversed against the current, in runoff, by a flow of "heavy" solid particles (of particle size, density and mechanical characteristics chosen).
  • the light particles are introduced cold and the heavy particles hot, there is thus a heating of the light particles and a simultaneous cooling of the heavy particles.
  • the carrier gas heats up at the same time as the light particles it carries.
  • the heavy particles, recovered cold, are then heated again in a second exchanger, and recycled, that is to say reintroduced into the first exchanger, which makes it possible to continuously carry out the heat transfer leading to the heating of the particles. light.
  • the present invention obviously makes it possible, in a similar manner, to obtain the cooling of hot light particles with the help of heavy recyclable cold particles.
  • Use is advantageously made of heavy particles having a free terminal velocity value 1 0 to 100 times greater than that of the light particles ..
  • the heavy recycled particles will preferably be chosen from materials resistant to attrition, of high density and of approximately spherical shape: sand beads of molten zircon or glass-ceramic, with a particle size of 1 to 2 mm and a density of 2.5 to 3.8 have given good results, these values not being limiting.
  • figs. 1 to 4 represent various variants of installations for implementing the method according to the present invention.
  • the installation shown in fig. 1 is intended to cool hot light particles, such as cement or alumina having undergone a calcination treatment in a rotating tube or a fluidized bed for example.
  • the hot fine particles (at a temperature of, for example, between 700 and 1100 ° C.) are collected in a hopper 1 and taken up by a rotary airlock, a worm, a vibrating corridor or any other volumetric distribution system 2 for supplying a venturi system 3 responsible for ensuring pneumatic transport by means of a current of hot air coming from a recovery device which will be described more far.
  • the hot-dispersed fines in the hot air are then brought by a conduit 4 to the lower part of an exchanger 5.
  • This consists of a cylindrical (or cylindro-conical) container lined with horizontal stages of the body filling such as Pall rings, gratings or profiles, as described in the FR patent. 7827057.
  • the hot air, charged with light fines rises against a flow of heavy particles chosen so that their limit speed of free fall is of the order of 10 to 100 times that of "fines" .
  • a methodical type heat exchange takes place between these two flows during their displacement, against the current, and in direct contact.
  • the fines and their carrier air escape to the upper part of the exchanger 5 through a conduit 6 and are collected in a cyclone 7 which separates them.
  • the cooled fines are delivered to the base of the cyclpne via a rotary airlock 8, while the carrier air, also cooled, escapes to the atmosphere through an exhaust fan 9 possibly after filtration.
  • the heavy particles thus heated are then collected in the conical hopper 11 forming the bottom of the exchanger 5, then they reach a rotary distributor 12 of the same type as the distributor 10, but optionally constructed of refractory alloy if necessary and arranged to the upper part of a second exchanger 13.
  • the distributor 12 also acts as an air separation lock between the exchanger 5 already described and the second exchanger 13.
  • the heavy particles trickle through the exchanger 13, constituted in a similar way to the exchanger 5, and meet there against the current a flow of cold air, coming from the base, which gradually heats up there.
  • the heavy particles are collected in a fluidized siphon 14, the bottom 15 of which, fitted with a fluidization grid, receives air through a conduit 16, and is evacuated in overflow by a conduit 17 to a storage tank 18 before being recycled by an elevator 19, for example with buckets, to the distributor 10.
  • the cold air is brought to the lower part of the exchanger 13 by a conduit 20- under the action of a fan 21 and heats up there in contact with the hot heavy particles.
  • this heated air is divided in two fractions: one of them is used to ensure the pneumatic transport of hot fines at the entrance to Venet 3 and the other can be used, for example, to supply the burners of a calciner or for any other use: drying of products at the start of the manufacturing cycle, etc.
  • the mass flow rates per unit area of the exchanger can be pushed to very high levels, from l '' from 5 to 10 T / h per m2, which allows relatively moderate sections of apparatus.
  • the installation-represented on lafig. 2 is intended for reheating light particles, for example before their introduction into a calcination oven, or even with a view to their drying (internal humidity).
  • the cold light particles stored in a hopper 22 are admitted via a device 23 for volumetric distribution at a controlled flow rate in a venturi 24 responsible for ensuring their dispersion and their transport by a conduit 25 in an air flow cold from a fan 26. They enter the lower part of an exchanger 27 comprising stages of packing of the type similar to that which has been described for FIG. l. Air charged with light particles rises to meet a flow hot heavy particles which descend through the exchanger. The heat exchange between these two flows takes place from stage to stage, against the current and in direct contact. The fines and their heated carrier air escape to the upper part of the exchanger 27 through a conduit 28 to a cyclone separator 29.
  • the fines are collected at the base of the cyclone via a rotary airlock 30 and can then be directed, suitably preheated, to the device ensuring their. further processing, for example a calciner; while the carrier air, also hot, is taken up by a duct 31 to be reused as indicated below.
  • the path of the heavy particles is as follows: collected cold at the bottom of the exchanger 27 in a fluidized siphon 32, similar to the siphon 14, of FIG. 1, which separates, by elutriation, the few fine particles which could have been entrained ., they flow through a conduit 33 into a storage tank 34, and are taken up by an elevator 35, for example with buckets, to be sent to the rotary atmosphere separation distributor 36 which distributes them to the upper part of the 'exchanger 37, similar ' to exchanger 27. They are heated there against the current by a hot gas flow introduced by a conduit 38 at the bottom of the exchanger 37, for example from a calciner and l air heated in the exchanger 27, air which has been taken up by the conduit 31, as indicated above.
  • the heavy particles are collected hot, at the bottom of the exchanger 37, to come directly to feed the rotary distributor with separation of atmosphere 39 which feeds the exchanger 27, while the cooled gases escaping at the top of the exchanger 37 are discharged to the atmosphere by a fan 40 after passing through a cyclone separator 41.
  • the circulation of hot gases in the exchanger 37 of FIG. 2 is provided by the fan 40 located at the discharge of cold air at the top of the exchanger.
  • the lifting of heavy particles for recycling is always carried out at low temperature, allowing the empbi of a simple device, such as a bucket elevator.
  • the installation shown in fig. 3 is an installation intended for a relatively brief treatment of light particles, such as a "flash" calcination or drying, that is to say a duration of the order of a second, therefore much shorter. that what was aimed with the installations of FIGS. 1 and 2.
  • the cold fine particles to be treated stored in a hopper 42 are admitted via a device 43 for volumetric distribution in a venturi system 44 responsible * for ensuring their dispersion and their transport by a conduit 45 in an air flow cold carrier coming from a fan 46. They penetrate the lower part of the exchanger 47, similar to the exchangers 13 and 27, to meet heavy and hot particles descending in rain.
  • the mixture of treated fines and hot carrier gases penetrates to the base of a second exchanger 49 constituted like the previous ones.
  • the mixture there meets, against the current, a flow of heavy particles introduced cold at the upper part of the exchanger 49.
  • the cooled treated fines are evacuated through a conduit 50 and separated from their carrier gases in a cyclone 51.
  • the fines are evacuated by a rotary airlock 52 and the gases are sent to the atmosphere, possibly by means of an extractor fan 53.
  • the closed circuit route for heavy particles is similar to the previous case. They are introduced cold at the upper part of the exchanger 49 by the rotary distributor 54 with airtightness. Heated during the passage of the exchanger 49, they are transferred directly by the distributor 55 to the upper part of the exchanger 47, from which they are evacuated by the siphon 56 to a storage tank 57 and the recycling elevator 58.
  • the installation shown in fig. 4 is a simplified treatment plant for fines, usable when said treatment requires only a few fractions of a second, for example when the fines are polluted with combustible particles, or sensitive to heat.
  • the fines to be treated are transported pneumatically as above and admitted to the base of an exchanger 59 which has three sections.
  • the fines gradually heat up to meet hot heavy particles which descend.
  • the exchanger which is a combustion zone, they are brought into contact with hot gases coming from burners 62, annular for example, which allows them to reach the desired temperature, for example 800 ° C. .
  • the fines gradually cool in contact with the cold heavy particles which flow down in rain from the distributor 64 Finally, they are evacuated by a conduit 65 and separated by a cyclone 66 from their carrier air, and finally evacuated by the rotary airlock 67.
  • the heavy particles flow from the distributor 64, through the exchange assembly 63, 61, 60, then, evacuated by the siphon 68, they are recycled by the elevator 69, after intermediate storage in the tank 70.
  • the movement of the gases through the exchange column is ensured by a fan 71 supplying the venturi 72 for introducing fines.
  • the invention which is applicable in the most diverse industries having to deal with large tonnages of fine solids, can advantageously be used for the calcination of hydrated alumina , both for heating the hydrated product and for cooling the calcined product.
  • a particle size of the alumina of 50 to 80 ⁇ m corresponding to a terminal rate of free fall of the order of -10 to 50 cm / s, using, for example, recyclable heavy particles, zircon beads 1.2 to 1.6 mm in diameter, with an average terminal speed of the order of 10 m / s.

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Abstract

The invention discloses a process and apparatus for the heating or cooling of light solid particles having a low free-fall speed, by means of flowing gas-solid exchangers. The process makes it possible to heat or cool light solid particles dispersed in a gas flow by contacting them with a countercurrent flow of heavy solid particles having a greater final free-fall speed and that are hot or cool in relation to the light particles, thus effecting a heat transfer between the particles.

Description

L'invention concerne un procédé de traitement thermique de particules solides fines ou légères. Elle concerne plus particulièrement un procédé de traitement thermique de particules solides fines ou légères utilisant des échangeurs gaz-solides ruisselants.The invention relates to a method of heat treatment of fine or light solid particles. It relates more particularly to a process for the thermal treatment of fine or light solid particles using dripping gas-solid exchangers.

Des échangeurs de ce type ont été déjà décrits dans le brevet FR. 7827057 et permettent, d'une manière générale,de mettre en contact suivant un trajet chicané un courant gazeux se déplaçant de bas en haut et des particules solides circulant à contre-courant en écoulement lâche par gravité. Cette technique n'est cependant guère applicable économiquement pour des particules dont les vitesses terminales de chute libre sont trop faibles, ou trop grandes, c'est-à-dire pratiquement hors de la fourchette 0,20-20 m/seconde environ. Cette contrainte revient à exclure de son domaine d'application les particules de densité ou de granulométrie trop faible ou trop forte. Dans le cas de sable, par exemple, une granulométrie de 60 µm constitue pratiquement une limite inférieure qu'il convient généralement de respecter. En effet, la réduction des granulométries (ou/et des densités) s'accompagne de l'abaissement de la vitesse terminale de chute libre et entraîne l'augmentation des dimensions des appareillages, qui elle-même conduit à des difficultés technologiques de mise en oeuvre et à des coûts excessifs.Exchangers of this type have already been described in the FR patent. 7827057 and allow, in general, to bring into contact along a baffled path a gas stream moving from bottom to top and solid particles flowing against the current in loose flow by gravity. This technique is however hardly applicable economically for particles whose terminal free fall velocities are too low, or too large, that is to say practically outside the range 0.20-20 m / second approximately. This constraint amounts to excluding from its field of application particles of too low or too high density or particle size. In the case of sand, for example, a particle size of 60 µm is practically a lower limit which should generally be observed. In fact, the reduction in particle sizes (or / and densities) is accompanied by the lowering of the terminal speed of free fall and leads to the increase in the dimensions of the devices, which itself leads to technological difficulties in setting up work and at excessive costs.

Or, un certain nombre d'industries ont à réaliser des traitements thermiques sur des quantités très importantes de solides de très faibles granulométries. C'est le cas notamment dans les industries du plâtre, des.ciments, de l'alumine, des bentonites, du kieselguhr, ou dans le traitement des sables bitumineux, etc. Jusqu'à présent, ces industries étaient contraintes de mettre en oeuvre des installations extrêmement volumineuses et délicates à conduire, et les échangeurs gaz/ solides ruisselants ne leur semblaient pas utilisables.However, a certain number of industries have to carry out heat treatments on very large quantities of solids of very small particle size. This is particularly the case in the plaster, cement, alumina, bentonite, kieselguhr, or in the treatment of oil sands, etc. Until now, these industries were forced to install extremely bulky and difficult-to-drive installations, and gas / dripping solids did not seem usable to them.

La présente invention, au contraire, réalise ces mêmes traitements thermiques dans des appareils relativement peu volumineux, d'emploi aisé ét de bon rendement thermique. Elle met en oeuvre des échangeurs gaz/solides ruisselants, qui semblaient à priori inutilisables pour ces matières, et effectue un double transfert thermique, réalisé au moyen d'un flux de particules solides recyclables, dont la densité et la granulométrie ont été choisies de manière appropriée.The present invention, on the contrary, performs these same heat treatments in relatively small devices, easy to use and good thermal efficiency. It uses dripping gas / solid exchangers, which seemed a priori unusable for these materials, and performs a double thermal transfer, carried out by means of a stream of recyclable solid particles, the density and particle size of which have been chosen so appropriate.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé de traitement thermique de particules à faible vitesse limite de chute libre, dites particules légères, caractérisé en ce que

  • a) on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux,
  • b) on met.en contact, suivant un premier trajet chicané, le premier courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides ayant une plus grande vitesse limite de chute libre, dites particules lourdes, ces particules circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes,
  • c) on met en contact suivant un second trajet chicané les particules solides lourdes ayant subi le premier transfert thermique et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux se déplaçant de bas en haut de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules.lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, et
  • d) on réutilise les particules lourdes ayant subi le second transfert thermique dans le stade (b).
The subject of the present invention is therefore a process for the thermal treatment of particles with a low limit speed of free fall, called light particles, characterized in that
  • a) dispersing the light particles in a first gas stream,
  • b) is brought into contact, along a first baffled path, the first gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, with solid particles having a higher limit speed of free fall, called heavy particles, these particles circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to effect a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles,
  • c) the heavy solid particles having undergone the first heat transfer and flowing in counter-current and in loose flow by gravity are brought into contact along a second baffled path with a second gas stream moving from bottom to top so as to perform a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gas stream, and
  • d) the heavy particles having undergone the second thermal transfer in stage (b) are reused.

Ainsi, après une dispersion des particules légères dans un premier courant gazeux, ces particules légères, c'est-à-dire de faible vitesse terminale de chute libre (du fait de leur granulométrie et/ou de leur densité) sont transportées pneumatiquement par le courant gazeux de bas en haut, par exemple dans une colonne à garnissage parcourue à contre-courant, en ruissellement, par un flux de particules solides "lourdes" (de granulométrie, densité et caractéristiques mécaniques choisies). Si, par exemple, les particules légères sont introduites froides et les particules lourdes chaudes, il se produit ainsi un échauffement des particules légères et un refroidissement simultané des particules lourdes. Le gaz porteur, bien évidemment, s'échauffe en même temps que les particules légères qu'il transporte. Les particules lourdes, récupérées froides, sont ensuite chauffées à nouveau dans un second échangeur, et recyclées, c'est-à-dire réintroduites dans le premier échangeur, ce qui permet de réaliser en continu le transfert thermique conduisant à l'échauffement des particules légères.Thus, after a dispersion of the light particles in a first gas stream, these light particles, that is to say of low terminal speed of free fall (due to their particle size and / or their density) are transported pneumatically by the gaseous current from bottom to top, for example in a packed column traversed against the current, in runoff, by a flow of "heavy" solid particles (of particle size, density and mechanical characteristics chosen). If, for example, the light particles are introduced cold and the heavy particles hot, there is thus a heating of the light particles and a simultaneous cooling of the heavy particles. The carrier gas, of course, heats up at the same time as the light particles it carries. The heavy particles, recovered cold, are then heated again in a second exchanger, and recycled, that is to say reintroduced into the first exchanger, which makes it possible to continuously carry out the heat transfer leading to the heating of the particles. light.

La présente invention permet évidemment, de manière analogue, d'obtenir le refroidissement de particules légères chaudes à l.'aide de particules lourdes recyclables froides.The present invention obviously makes it possible, in a similar manner, to obtain the cooling of hot light particles with the help of heavy recyclable cold particles.

On utilise avantageusement des particules lourdes ayant une vitesse limite de chute libre de valeur 10 à 100 fois supérieure à celle des particules légères..Use is advantageously made of heavy particles having a free terminal velocity value 1 0 to 100 times greater than that of the light particles ..

Pour le traitement de particules légères ayant une vitesse limite de chute libre à la température ambiante inférieure à 0,2 m/s,on peut ainsi utiliser des particules lourdes ayant des vitesses limites de chute libre à la température ambiante de 2 à 20 m/s et de préférence de 5 à 15 m/s.. For the treatment of light particles having a limit rate of free fall at room temperature below 0.2 m / s, it is thus possible to use heavy particles having limit rates of free fall at room temperature of 2 to 20 m / s and preferably from 5 to 15 m / s. .

Selon un premier mode de réalisation, pour le refroidissement de particules solides légères et chaudes

  • a) on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux,
  • b) on met en contact suivant un premier trajet chicané le premier courant gazeux contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes plus froides circulant à contre- courant et en écoulement lâche par gravité, de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères.et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi des particules légères refroidies, un premier courant gazeux refroidi et des particules lourdes réchauffées,
  • c) on met en contact suivant un second trajet chicané les particules solides lourdes réchauffées et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux,plus froid, se déplaçant de bas en haut de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, obtenant ainsi des particules lourdes refroidies et un second courant gazeux réchauffé,
  • d) on réutilise les particules lourdes refroidies dans le stade (b), et
  • e) on utilise une partie du second courant gazeux réchauffé comme premier courant gazeux,le reste demeurant disponible pour toute autre utilisation.
According to a first embodiment, for the cooling of light and hot solid particles
  • a) the light particles are dispersed in a first gas stream,
  • b) the first gaseous stream containing the light particles and moving from bottom to top is brought into contact along a first baffled path, with cooler heavy solid particles circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to effect a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles. and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thus obtaining cooled light particles, a cooled first gas stream and reheated heavy particles ,
  • c) the heavy solid particles heated and circulating against the current and in loose flow by gravity are brought into contact along a second baffled path with a second, cooler gas stream moving from bottom to top so as to effect a second transfer thermal between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gas stream, thereby obtaining cooled heavy particles and a second heated gas stream,
  • d) the heavy particles cooled in stage (b) are reused, and
  • e) part of the second heated gas stream is used as the first gas stream, the rest remaining available for any other use.

Selon un second mode de réalisation, pour le réchauffement de particules solides légères et froides

  • a)on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux,
  • b) on net en contact suivant un premier trajet chicané le premier courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut,avec des particules solides lourdes plus chaudes, circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un premier transfert thermique entre,d'une part,les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi des particules solides légères réchauffées, - un premier courant gazeux réchauffé et des particules solides lourdes refroidies,
  • c) on met en contact suivant un second trajet chicané les particules solides lourdes refroidies et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux, plus chaud, se déplaçant de bas en haut de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, obtenant ainsi des particules lourdes réchauffées et un second courant gazeux refroidi,
  • d) on réutilise les particules lourdes réchauffées dans le stade (b), et
  • e) on utilise le premier courant gazeux réchauffé pour constituer au moins en partie le second courant gazeux.
According to a second embodiment, for the heating of light and cold solid particles
  • a) dispersing the light particles in a first gas stream,
  • b) the first gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, with warmer heavy solid particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, is in contact along a first baffled path. performing a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thus obtaining reheated light solid particles, - a first reheated gas stream and cooled heavy solid particles,
  • c) the heavy solid particles cooled and circulating against the current and in loose flow by gravity are brought into contact along a second baffled path with a second gas stream, hotter, moving from bottom to top so as to effect a second transfer thermal between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gaseous stream, thus obtaining heavy reheated particles and a second cooled gaseous stream,
  • d) the heavy particles reheated in stage (b) are reused, and
  • e) the first heated gas stream is used to constitute at least in part the second gas stream.

Selon une variante de ce dernier mode de réalisation, pour effectuer un traitement thermique rapide; ou "flash", de particules solides légères et froides,

  • a) on disperse les particules légères dans un courant gazeux,
  • b) on met en contact suivant un premier trajet chicané le courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes plus chaudes, circulant à contre- courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un premier transfert thermique, entre, d'une part, les particules solides légères et le courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi d'une part un courant gazeux réchauffé contenant des particules solides légères réchauffées et d'autre part des particules solides lourdes'refroidies,
  • c) on fait subir au courant gazeux réchauffé contenant les particules solides légères réchauffées un traitement thermique rapide,
  • d) on met en contact suivant un second trajet chicané le courant gazeux,ainsi traité,se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes refroidies et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un second transfert thermique entre,d'une part, les particules lourdes et,d'autre part,le courant gazeux porteur des particules légères traitées,obtenant ainsi des particules lourdes réchauffées,et un courant gazeux refroidi contenant les particules légères traitées refroidies,et
  • e) on réutilise les particules lourdes réchauffées dans le stade (b).
According to a variant of this latter embodiment, for carrying out rapid heat treatment; or "flash", of light and cold solid particles,
  • a) dispersing the light particles in a gas stream,
  • b) the gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, is brought into contact along a first baffled path, with hotter heavy solid particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to perform a first heat transfer, between, on the one hand, the light solid particles and the gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thus obtaining on the one hand a heated gas stream containing heated light solid particles and on the other hand, heavy solid particles which are cooled,
  • c) the heated gas stream containing the heated light solid particles is subjected to a rapid heat treatment,
  • d) the gaseous current, thus treated, moving from bottom to top, is brought into contact along a second baffled path, with cooled solid solid particles circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to effect a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the gas stream carrying the treated light particles, thus obtaining heated heavy particles, and a cooled gas stream containing the cooled treated light particles, and
  • e) the heavy particles reheated in stage (b) are reused.

Dans certains cas,on peut opérer dans une seule colonne comprenant dans sa partie inférieure le premier trajet chicané,dans sa partie médiane des moyens pour apporter de l'énergie tels que des brûleurs et dans sa partie supérieure le deuxième trajet chicané.In some cases, it is possible to operate in a single column comprising in its lower part the first baffled path, in its middle part means for supplying energy such as burners and in its upper part the second baffled path.

Les particules lourdes recyclées seront de préférence choisies en matériaux résistant à l'attrition, de densité élevée et de forme approximativement sphérique : des billes de sable de zircon fondu ou de vitrocéramique, de granulométrie de 1 à 2 mm et de densité 2,5 à 3,8 ont donné de bons résultats, ces valeurs n'étant pas limitatives.The heavy recycled particles will preferably be chosen from materials resistant to attrition, of high density and of approximately spherical shape: sand beads of molten zircon or glass-ceramic, with a particle size of 1 to 2 mm and a density of 2.5 to 3.8 have given good results, these values not being limiting.

D'autres éléments, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en regard des dessins annexés.Other elements, objects and advantages of the present invention will appear on reading the description below, made with reference to the accompanying drawings.

Sur ces dessins, les fig. 1 à 4 représentent diverses variantes d'installations pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.In these drawings, figs. 1 to 4 represent various variants of installations for implementing the method according to the present invention.

L'installation représentée sur la fig. 1 est destinée à refroidir des particules légères chaudes, telles que du ciment ou de l'alumine ayant subi un traitement de calcination dans un tube tournant ou un lit fluidisé par exemple.The installation shown in fig. 1 is intended to cool hot light particles, such as cement or alumina having undergone a calcination treatment in a rotating tube or a fluidized bed for example.

Les particules fines chaudes(à une température comprise par exemple entre 700 et 1100°C) sont recueillies dans une trémie 1 et reprises par un sas rotatif, une vis sans fin, un couloir vibrant ou tout autre système de distribution volumétrique 2 pour alimenter un système venturi 3 chargé d'assurer un transport pneumatique au moyen d'un courant d'air chaud provenant d'un dispositif de récupération qui sera décrit plus loin.The hot fine particles (at a temperature of, for example, between 700 and 1100 ° C.) are collected in a hopper 1 and taken up by a rotary airlock, a worm, a vibrating corridor or any other volumetric distribution system 2 for supplying a venturi system 3 responsible for ensuring pneumatic transport by means of a current of hot air coming from a recovery device which will be described more far.

Les fines chaudes-dispersées dans l'air chaud sont alors amenées par un conduit 4 à la partie inférieure d'un échangeur 5. Celui-ci est constitué d'un récipient cylindrique (ou cylindro-conique) garni d'étages horizontaux dé corps de remplissage tels qu'anneaux Pall, grillages ou profilés, comme décrit dans le brevet FR. 7827057. L'air chaud, chargé de fines légères s'élève à l'encontre d'un flux de particules lourdes choisies de manière que leur vitesse limite de chute libre soit de l'ordre de 10 à 100 fois celle des "fines". Un échange thermique de type méthodique intervient entre ces deux flux lors de leur déplacement, à contre-courant, et en contact direct. Les fines et leur air porteur, une fois refroidis, s'échappent à la partie haute de l'échangeur 5 par un conduit 6 et sont collectés dans un cyclone 7 qui les sépare. Les fines refroidies sont délivrées à la base du cyclpne par l'intermédiaire d'un sas rotatif 8, tandis que l'air porteur, lui aussi refroidi, s'échappe à l'atmosphère au travers d'un ventilateur d'extraction 9 éventuellement après filtration.The hot-dispersed fines in the hot air are then brought by a conduit 4 to the lower part of an exchanger 5. This consists of a cylindrical (or cylindro-conical) container lined with horizontal stages of the body filling such as Pall rings, gratings or profiles, as described in the FR patent. 7827057. The hot air, charged with light fines rises against a flow of heavy particles chosen so that their limit speed of free fall is of the order of 10 to 100 times that of "fines" . A methodical type heat exchange takes place between these two flows during their displacement, against the current, and in direct contact. The fines and their carrier air, once cooled, escape to the upper part of the exchanger 5 through a conduit 6 and are collected in a cyclone 7 which separates them. The cooled fines are delivered to the base of the cyclpne via a rotary airlock 8, while the carrier air, also cooled, escapes to the atmosphere through an exhaust fan 9 possibly after filtration.

Le parcours des particules lourdes est décrit maintenant. Le flux de particules lourdes froides est admis à la partie supérieure de l'échangeur 5 par un distributeur rotatif 10 à étanchéité atmosphérique, par exemple du type décrit dans le brevet FR. 7818291, et ruisselle au travers des étages de garnissage de l'échangeur 5 .The path of heavy particles is now described. The flow of cold heavy particles is admitted to the upper part of the exchanger 5 by a rotary distributor 10 with atmospheric sealing, for example of the type described in patent FR. 7818291, and flows through the packing stages of the exchanger 5 .

Il y croise le flux de particules légères chaudes transportées pneumatiquement en sens inverse et les deux flux sont le siège d'un échange thermique méthodique.It crosses the flow of hot light particles transported pneumatically in the opposite direction and the two flows are the site of a methodical heat exchange.

Les particules lourdes ainsi échauffées sont alors recueillies dans la.trémie conique 11 formant le fond de l'échangeur 5, puis elles parviennent à un distributeur rotatif 12 de même type que le distributeur 10, mais éventuellement construit en alliage réfractaire si nécessaire et disposé à la partie supérieure d'un second échangeur 13. Le distributeur 12 joue également le rôle de sas de séparation d'atmosphère entre l'échangeur 5 déjà décrit et le second échangeur 13.The heavy particles thus heated are then collected in the conical hopper 11 forming the bottom of the exchanger 5, then they reach a rotary distributor 12 of the same type as the distributor 10, but optionally constructed of refractory alloy if necessary and arranged to the upper part of a second exchanger 13. The distributor 12 also acts as an air separation lock between the exchanger 5 already described and the second exchanger 13.

Les particules lourdes traversent en ruissellement l'échangeur 13, constitué d'une façon analogue à l'échangeur 5, et y rencontrent à contre-courant un flux d'air froid, venant de la base, qui s'y réchauffe progressivement. Une fois refroidies, les particules lourdes sont recueillies dans un siphon fluidisé 14 dont le fond 15,muni d'une grille de fluidisation,reçoit de l'air par un conduit l6,et sont évacuées en trop-plein par un conduit 17 vers un réservoir de stockage 18 avant d'être recyclées par un élévateur 19, à godets par exemple, vers le distributeur 10.The heavy particles trickle through the exchanger 13, constituted in a similar way to the exchanger 5, and meet there against the current a flow of cold air, coming from the base, which gradually heats up there. Once cooled, the heavy particles are collected in a fluidized siphon 14, the bottom 15 of which, fitted with a fluidization grid, receives air through a conduit 16, and is evacuated in overflow by a conduit 17 to a storage tank 18 before being recycled by an elevator 19, for example with buckets, to the distributor 10.

L'air froid est amené à la partie inférieure de l'échangeur 13 par un conduit 20- sous l'action d'un ventilateur 21 et s'y réchauffe au contact des particules lourdes chaudes.A la sortie,cet air réchauffé est divisé en deux fractions:l'une d'elles est utilisée pour assurer le transport pneumatique des fines chaudes à l'entrée du ven- ri 3 et l'autre peut l'être,par exemple,pour alimenter les brûleurs d'un calcinateur ou pour tout autre usage: séchage des produits à l'entrée du cycle de fabrication, etc.The cold air is brought to the lower part of the exchanger 13 by a conduit 20- under the action of a fan 21 and heats up there in contact with the hot heavy particles. At the outlet, this heated air is divided in two fractions: one of them is used to ensure the pneumatic transport of hot fines at the entrance to Venet 3 and the other can be used, for example, to supply the burners of a calciner or for any other use: drying of products at the start of the manufacturing cycle, etc.

En admettant,en première approximation,que les chaleurs spécifiques de l'air,des particules légères et des particules lourdes sont de même ordre de grandeur,que le transport pneumatique des fines (particules légères) demande poids pour poids d'air,et que les pertes,de même que les apports gazeux provenant des siphons fluidisés peuvent être tenues pour négligeables,on remarque que les flux massiques permettent un bilan thermique équilibré, pour une unité de particules légères à refroidir, présentent les valeurs suivantes :

  • - une unité d'air de transport (qui doit être chaud pour ne pas dégrader le niveau thermique),
  • - deux unités de particules lourdes recyclables,
  • - deux unités d'air frais de refroidissement, ce dernier fournissant, à la sortie de l'échangeur 13:
  • - une unité d'air chaud, utilisé pour le transport des particules légères mentionné ci-dessus,
  • - une unité d'air chaud disponible représentant, aux pertes près, la chaleur sensible contenue dans les particules légères.
Assuming, as a first approximation, that the specific heat of air, light particles and heavy particles are of the same order of magnitude, that the pneumatic transport of fines (light particles) requires weight for weight of air, and that losses, as well as gaseous inputs from siphons fluidized can be considered negligible, we note that the mass flows allow a balanced thermal balance, for a unit of light particles to be cooled, have the following values:
  • - a transport air unit (which must be hot to avoid degrading the thermal level),
  • - two units of recyclable heavy particles,
  • - two fresh air cooling units, the latter providing, at the outlet of the exchanger 13:
  • - a hot air unit, used to transport the light particles mentioned above,
  • - an available hot air unit representing, except for the losses, the sensible heat contained in the light particles.

Compte tenu de la vitesse limite de chute libre relativement élevée possible des particules lourdes (par exemple 5 à 15 m/s), les débits massiques par unité de surface de l'échangeur peuvent être poussés jusqu'à des niveaux très élevés, de l'ordre de 5 à 10 T/h par m2, ce qui autorise des sections d'appareils relativement modérées.Given the relatively high possible free fall limit speed of heavy particles (for example 5 to 15 m / s), the mass flow rates per unit area of the exchanger can be pushed to very high levels, from l '' from 5 to 10 T / h per m2, which allows relatively moderate sections of apparatus.

L'installation-représentée sur lafig. 2 est destinée au réchauffage des particules légères, par exemple avant leur introduction dans un four de calcination, ou encore en vue de leur séchage (humidité interne).The installation-represented on lafig. 2 is intended for reheating light particles, for example before their introduction into a calcination oven, or even with a view to their drying (internal humidity).

Les particules légères froides stockées dans une trémie 22 sont admises par l'intermédiaire d'un dispositif 23 de distribution volumétrique sous un débit contrôlé dans un venturi 24 chargé d'assurer leur dispersion et leur transport par un conduit 25 dans un flux d'air froid venant d'un ventilateur 26. Elles pénètrent à la partie inférieure d'un échangeur 27 comportant des étages de garnissage de type analogue à ce qui a été décrit pour la fig. l. L'air chargé de particules légères s'élève à la rencontre d'un flux de particules lourdes chaudes qui descendent à travers l'échangeur. L'échange thermique entre ces deux flux s'effectue d'étage en étage, à contre-courant et en contact direct. Les fines et leur air porteur réchauffés s'échappent à la partie haute de l'échangeur 27 par un conduit 28 vers un séparateur cyclone 29. Les fines sont recueillies à la base du cyclone par l'intermédiaire d'un sas rotatif 30 et peuvent alors être dirigées, convenablement préchauffées,vers l'appareil assurant leur. traitement ultérieur-, par exemple un calcinateur; tandis que l'air porteur, chaud lui aussi, est repris par un conduit 31 pour être réutilisé comme indiqué plus loin.The cold light particles stored in a hopper 22 are admitted via a device 23 for volumetric distribution at a controlled flow rate in a venturi 24 responsible for ensuring their dispersion and their transport by a conduit 25 in an air flow cold from a fan 26. They enter the lower part of an exchanger 27 comprising stages of packing of the type similar to that which has been described for FIG. l. Air charged with light particles rises to meet a flow hot heavy particles which descend through the exchanger. The heat exchange between these two flows takes place from stage to stage, against the current and in direct contact. The fines and their heated carrier air escape to the upper part of the exchanger 27 through a conduit 28 to a cyclone separator 29. The fines are collected at the base of the cyclone via a rotary airlock 30 and can then be directed, suitably preheated, to the device ensuring their. further processing, for example a calciner; while the carrier air, also hot, is taken up by a duct 31 to be reused as indicated below.

Le parcours des particules lourdes est le suivant : recueillies froides au bas de l'échangeur 27 dans un siphon fluidisé 32, analogue au siphon 14, de la fig.1, qui sépare, par élutriation, les quelques particules fines qui auraient pu être entraînées., elles se déversent par un conduit 33 dans un réservoir de stockage 34, et sont reprises par un élévateur 35, à godets par exemple, pour être envoyées au distributeur rotatif à séparation d'atmosphère 36 qui les répartit à la partie supérieure de l'échangeur 37, analogue' à l'échangeur 27. Elles y sont réchauffées à contre-courant par un flux gazeux chaud introduit par un conduit 38 à la partie inférieure de l'échangeur 37, provenant par exemple d'un calcinateur et de l'air réchauffé dans l'échangeur 27, air qui a été repris par le conduit 31, comme indiqué plus haut.The path of the heavy particles is as follows: collected cold at the bottom of the exchanger 27 in a fluidized siphon 32, similar to the siphon 14, of FIG. 1, which separates, by elutriation, the few fine particles which could have been entrained ., they flow through a conduit 33 into a storage tank 34, and are taken up by an elevator 35, for example with buckets, to be sent to the rotary atmosphere separation distributor 36 which distributes them to the upper part of the 'exchanger 37, similar ' to exchanger 27. They are heated there against the current by a hot gas flow introduced by a conduit 38 at the bottom of the exchanger 37, for example from a calciner and l air heated in the exchanger 27, air which has been taken up by the conduit 31, as indicated above.

Les particules lourdes sont collectées chaudes, en bas de l'échangeur 37, pour venir directement alimenter le distributeur rotatif à séparation d'atmosphère 39 qui alimente l'échangeur 27, tandis que les gaz refroidis s'échappant au sommet de l'échangeur 37 sont évacués vers l'atmosphère par un ventilateur 40 après passage dans un séparateur cyclone 41.The heavy particles are collected hot, at the bottom of the exchanger 37, to come directly to feed the rotary distributor with separation of atmosphere 39 which feeds the exchanger 27, while the cooled gases escaping at the top of the exchanger 37 are discharged to the atmosphere by a fan 40 after passing through a cyclone separator 41.

Comme dans le cas de l'installation représentée sur la fig. 1, et pour des hypothèses identiques, les flux massiques à mettre en œuvre seront les suivants:

  • - particules fines à réchauffer : 1 unité
  • - air porteur froid, puis recyclé chaud : 1 unité
  • - air ou gaz chaud supplémentaire : 1 unité
  • - particules lourdes en circulation: 2 unités
  • - air froid évacué de l'échangeur 37 : 2 unités
As in the case of the installation shown in fig. 1, and for identical hypotheses, the mass flows to be implemented will be as follows:
  • - fine particles to be heated: 1 unit
  • - cold carrier air, then hot recycled air: 1 unit
  • - additional hot air or gas: 1 unit
  • - heavy particles in circulation: 2 units
  • - cold air exhausted from exchanger 37: 2 units

On voit que dans les dispositifs représentés sur les fig. l et 2, les introductions et évacuations motrices de fluides gazeux sont toujours effectuées à basse température et ne nécessitent donc pas de matériel spécial. Les pertes de charges relativement faibles des échangeurs permettent un fonctionnement à des pressions ou dépressions inférieures à 1 mètre d'eau, ne faisant appel qu'à de simples ventilateurs.It can be seen that in the devices represented in FIGS. l and 2, the motor introductions and evacuations of gaseous fluids are always carried out at low temperature and therefore do not require any special equipment. The relatively low pressure drops of the exchangers allow operation at pressures or depressions of less than 1 meter of water, using only simple fans.

Ainsi, la circulation des gaz chauds dans l'échangeur 37 de la fig. 2 est assurée par le ventilateur 40 situé à l'évacuation de l'air froid au sommet de l'échangeur.Thus, the circulation of hot gases in the exchanger 37 of FIG. 2 is provided by the fan 40 located at the discharge of cold air at the top of the exchanger.

L'étanchéité aux entrées et sorties de solides est assurée par des sas rotatifs, pour les fines, et par des siphons fluidisés et les distributeurs eux-mêmes pour les particules lourdes.Watertightness at the entrances and exits of solids is ensured by rotary airlocks, for fines, and by fluidized siphons and the distributors themselves for heavy particles.

La remontée des particules lourdes en vue de leur recyclage s'effectue toujours à basse température, permettant l'empbi d'un appareillage simple, tel qu'un élévateur à godets.The lifting of heavy particles for recycling is always carried out at low temperature, allowing the empbi of a simple device, such as a bucket elevator.

L'installation représentée sur la fig. 3 est une installation destinée à un traitement relativement bref des particules légères, tel qu'une calcination ou un séchage ",flash", c'est-à-dire d'une durée de l'ordre de la seconde, donc beaucoup plus courte que ce.qui était visé avec les installations des fig. 1 et 2.The installation shown in fig. 3 is an installation intended for a relatively brief treatment of light particles, such as a "flash" calcination or drying, that is to say a duration of the order of a second, therefore much shorter. that what was aimed with the installations of FIGS. 1 and 2.

Les particules fines froides à traiter stockées dans une trémie 42 sont admises par l'intermédiaire d'un dispositif 43 de distribution volumétrique dans un système venturi 44 chargé*d'assurer leur dispersion et leur transport par un conduit 45 dans un flux d'air froid porteur venant d'un ventilateur 46. Elles pénètrent à la partie inférieure de l'échangeur 47, analogue aux échangeurs 13 et 27, à la rencontre de particules lourdes et chaudes descendant en pluie. Les fines réchauffées, ainsi que l'air porteur, s'échappent à la partie supérieure de l'échangeur 47 pour traverser le système 48 de traitement "flash" qui peut être un lit transporté, une boucle d'entraînement à co-courant, etc. et dans lequel un apport d'énergie est effectué, par exemple au moyen d'un brûleur dit "de veine d"air". Après parcours de ce système,.le mélange de fines traitées et de gaz porteurs chauds pénètre à la base d'un second échangeur 49 constitué comme les précédents. Le mélange y rencontre, à contre-courant, un flux de particules lourdes introduites froides à la partie supérieure de l'échangeur 49. Enfin, les fines traitées refroidies sont évacuées par un conduit 50 et séparées de leurs gaz porteurs dans un cyclone 51. Les fines sont évacuées par un sas rotatif 52 et les gaz sont envoyés à l'atmosphère, éventuellement au moyen d'un ventilateur extracteur 53.The cold fine particles to be treated stored in a hopper 42 are admitted via a device 43 for volumetric distribution in a venturi system 44 responsible * for ensuring their dispersion and their transport by a conduit 45 in an air flow cold carrier coming from a fan 46. They penetrate the lower part of the exchanger 47, similar to the exchangers 13 and 27, to meet heavy and hot particles descending in rain. The reheated fines, as well as the carrier air, escape to the upper part of the exchanger 47 to pass through the “flash” treatment system 48 which can be a transported bed, a co-current drive loop, etc. and in which an energy supply is made, for example by means of a so-called "air stream" burner. After this system has passed, the mixture of treated fines and hot carrier gases penetrates to the base of a second exchanger 49 constituted like the previous ones. The mixture there meets, against the current, a flow of heavy particles introduced cold at the upper part of the exchanger 49. Finally, the cooled treated fines are evacuated through a conduit 50 and separated from their carrier gases in a cyclone 51. The fines are evacuated by a rotary airlock 52 and the gases are sent to the atmosphere, possibly by means of an extractor fan 53.

Le parcours en circuit fermé des particules lourdes est analogue au cas précédent. Elles sont introduites froides à la partie supérieure de l'échangeur 49 par le distributeur rotatif 54 à étanchéité d'atmosphère. Réchauffées au cours de la traversée de l'échangeur 49, elles sont transférées directement par le distributeur 55 à la partie supérieure de l'échangeur 47, dont elles sont évacuées par le siphon 56 vers un réservoir de stockage 57 et l'élévateur de recyclage 58.The closed circuit route for heavy particles is similar to the previous case. They are introduced cold at the upper part of the exchanger 49 by the rotary distributor 54 with airtightness. Heated during the passage of the exchanger 49, they are transferred directly by the distributor 55 to the upper part of the exchanger 47, from which they are evacuated by the siphon 56 to a storage tank 57 and the recycling elevator 58.

L'installation représentée sur la fig. 4 est une installation de traitement de fines simplifiée, utilisable lorsque ledit traitement n'exige que quelques fractions de seconde, par exemple lorsque les fines sont polluées de particules combustibles, ou sensibles à la chaleur.The installation shown in fig. 4 is a simplified treatment plant for fines, usable when said treatment requires only a few fractions of a second, for example when the fines are polluted with combustible particles, or sensitive to heat.

Les fines à traiter sont transportées pneumatiquement comme plus haut et admises à la base d'un échangeur 59 qui comporte-trois sections. Dans la partie basse 60 qui comporte des étages de garnissage du type mentionné plus haut, les fines s'échauffent progressivement à la rencontre de particules lourdes chaudes qui descendent.The fines to be treated are transported pneumatically as above and admitted to the base of an exchanger 59 which has three sections. In the lower part 60 which has packing stages of the type mentioned above, the fines gradually heat up to meet hot heavy particles which descend.

Dans la partie médiane 61 de l'échangeur qui est une zone de combustion, elles sont mises en contact avec des gaz chauds provenant de brûleurs 62, annulaires par exemple, ce qui leur permet d'atteindre la température voulue, par exemple 800°C.In the middle part 61 of the exchanger which is a combustion zone, they are brought into contact with hot gases coming from burners 62, annular for example, which allows them to reach the desired temperature, for example 800 ° C. .

Dans la partie haute 63 de l'échangeur et qui comporte des étages de garnissage analogues à ceux de la partie basse 60, les fines se refroidissent graduellement au contact des particules lourdes froides qui s'écoulent en pluie vers le bas à partir du distributeur 64. Enfin, elles sont évacuées par un conduit 65 et séparées par un cyclone 66, de leur air porteur, et finalement évacuées par le sas rotatif 67.In the upper part 63 of the exchanger and which has packing stages similar to those of the lower part 60, the fines gradually cool in contact with the cold heavy particles which flow down in rain from the distributor 64 Finally, they are evacuated by a conduit 65 and separated by a cyclone 66 from their carrier air, and finally evacuated by the rotary airlock 67.

Les particules lourdes s'écoulent à partir du distributeur 64, au travers de l'ensemble d'échange 63, 61, 60, puis, évacuées par le siphon 68, elles sont recyclées par l'élévateur 69, après stockage intermédiaire dans le réservoir 70.The heavy particles flow from the distributor 64, through the exchange assembly 63, 61, 60, then, evacuated by the siphon 68, they are recycled by the elevator 69, after intermediate storage in the tank 70.

Le mouvement des gaz au travers de la colonne d'échange est assuré par un ventilateur 71 alimentant le venturi 72 d'introduction des fines.The movement of the gases through the exchange column is ensured by a fan 71 supplying the venturi 72 for introducing fines.

On peut noter que, comme pour les dispositifs représentés sur les Fig. 1 et 2, les installations représentées sur les Fig. 3 et 4 ne nécessitent pas de matériels spéciaux pour l'introduction et l'extraction des fluides gazeux, ou pour le recyclage des particules lourdes, puisque les opérations peuvent être mises en oeuvre à température voisine de l'ambiante.It can be noted that, as for the devices shown in FIGS. 1 and 2, the installations shown in FIGS. 3 and 4 do not require special equipment for the introduction and extraction of gaseous fluids, or for the recycling of particles heavy, since the operations can be carried out at ambient temperature.

On observe par ailleurs que l'énergie calorifique à fournir dans ces dispositifs est très faible puisque le transfert d'énergie réalisé au moyen des particules lourdes recyclables permet, aux pertes près, la conservation du niveau thermique, pour les hypothèses admises précédemment.It is also observed that the heat energy to be supplied in these devices is very low since the transfer of energy carried out by means of heavy recyclable particles allows, apart from losses, the conservation of the thermal level, for the assumptions previously admitted.

C'est d'ailleurs dans cette même perspective de l'obtention d'un transfert de chaleur sensible avec conservation du niveau thermique qu'il est indiqué, dans le dispositif représenté sur la Fig. 1, d'alimenter le venturi 3 avec un gaz présentant une température au moins de l'ordre de celle des particules chaudes à traiter, et par-conséquent de prélever à cet effet, une partie de l'air chaud s'échappant de l'échangeur 13.It is moreover in this same perspective of obtaining a sensible heat transfer with conservation of the thermal level that it is indicated, in the device shown in FIG. 1, to supply the venturi 3 with a gas having a temperature at least of the order of that of the hot particles to be treated, and consequently to take for this purpose, part of the hot air escaping from the exchanger 13.

A titre d'exemple, on peut indiquer que l'invention, qui trouve à s'appliquer dans les industries les plus diverses ayant à traiter de gros tonnages de solides fins, peut avantageusement être mise en oeuvre pour la calcination de l'alumine hydratée, aussi bien pour l'échauffement du produit hydraté que pour le refroidissement du produit calciné.By way of example, it may be indicated that the invention, which is applicable in the most diverse industries having to deal with large tonnages of fine solids, can advantageously be used for the calcination of hydrated alumina , both for heating the hydrated product and for cooling the calcined product.

Pour une granulométrie de l'alumine de 50 à 80 µm, correspondant à une vitesse terminale de chute libre de l'ordre de-10 à 50 cm/s, on utilise par exemple, à titre de particules lourdes recyclables, des billes de zircon de 1,2 à 1,6 mm de diamètre, de vitesse terminale moyenne de l'ordre de 10 m/s.For a particle size of the alumina of 50 to 80 μm, corresponding to a terminal rate of free fall of the order of -10 to 50 cm / s, using, for example, recyclable heavy particles, zircon beads 1.2 to 1.6 mm in diameter, with an average terminal speed of the order of 10 m / s.

Claims (17)

1. Procédé de traitement thermique de particules à faible vitesse limite de chute libre, dites particules légères, caractérisé en ce que a) on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux, b) on met en contact, suivant un premier trajet chicané, le premier courant gazeux; contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides ayant une plus grande vitesse limite de chute libre, dites particules lourdes, ces particules circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, c) on met en contact suivant un second trajet chicané les particules solides lourdes ayant subi le premier transfert thermique et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux se déplaçant de bas en haut,de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux,et d) on réutilise les particules lourdes ayant subi le second transfert thermique dans le stade (b). 1. A method of heat treatment of particles with a low free fall limit speed, called light particles, characterized in that a) dispersing the light particles in a first gas stream, b) the first gas stream is brought into contact, along a first baffled path; containing the light particles and moving from bottom to top, with solid particles having a higher limit speed of free fall, called heavy particles, these particles circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to carry out a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, c) the heavy solid particles having undergone the first heat transfer and circulating in counter-current and in loose flow by gravity are brought into contact along a second baffled path with a second gaseous current moving from bottom to top, so as to effect a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gas stream, and d) the heavy particles having undergone the second thermal transfer in stage (b) are reused. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse limite de chute libre des particules lourdes est de 10 à.100 fois celle des particules légères.2. Method according to claim 1, characterized in that the limit speed of free fall of heavy particles is 10 to 100 times that of light particles. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que pour le traitement de particules légères ayant une vitesse limite de. chute libre à la température ambiante inférieure à 0,2 m/s, on utilise des particules lourdes ayant une vitesse limite de chute libre à la température ambiante de 2 à 20 m/s.3. Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that for the treatment of light particles having a speed limit of. free fall at room temperature below 0.2 m / s, heavy particles are used having a limit speed of free fall at room temperature of 2 to 20 m / s. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les particules lourdes ont une vitesse limite de chute libre à la température ambiante de 5 à 15 m/s.4. Method according to claim 3, characterized in that the heavy particles have a limit speed of free fall at room temperature of 5 to 15 m / s. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les particules lourdes sont des billes de. sable, de zircon ou de vitrocéramique ayant une taille de 1 à 2 mm et une densité de 2,5 à 3,8.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the heavy particles are beads. sand, zircon or glass ceramic having a size of 1 to 2 mm and a density of 2.5 to 3.8. 6. Procédé selon la revendication 1 pour le refroidissement de particules solides légères, caractérisé en ce que .: a) on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux, b) on met en oontact suivant un premier trajet chicané le premier courant gazeux contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes plus froides, circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi-des particules légères refroidies, un premier courant gazeux refroidi et des particules lourdes réchauffées, .e) on met en contact suivant un second trajet chicané, les particules solides lourdes réchauffées et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux,plus froid, se déplaçant de bas en haut,de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, obtenant ainsi des particules lourdes refroidies et un second courant gazeux réchauffé, d) on réutilise les particules lourdes refroidies dans le stade (b), et e) on utilise une partie du second courant gazeux réchauffé comme premier courant gazeux. 6. Method according to claim 1 for the cooling of light solid particles, characterized in that: a) dispersing the light particles in a first gas stream, b) the first gaseous stream containing the light particles and moving from bottom to top, with cooler heavy solid particles, moving in counter-current and in loose flow by gravity, is placed in contact along a first baffled path. performing a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thereby obtaining cooled light particles, a cooled first gas stream and heavy particles reheated, .e) is brought into contact along a second baffled path, the heavy solid particles heated and circulating against the current and in loose flow by gravity with a second gas stream, cooler, moving from bottom to top, so as to perform a second thermal transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gas stream, thereby obtaining cooled heavy particles and a second heated gas stream, d) the heavy particles cooled in stage (b) are reused, and e) part of the second heated gas stream is used as the first gas stream. 7. Procédé selon la revendication 1 pour le réchauffement de particules solides légères, caractérisé en ce que : a) on disperse les particules légères dans un premier courant gazeux, b) on met en contact suivant un premier trajet chicané le premier courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes plus chaudes, circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi des particules solides légères réchauffées, un premier courant gazeux réchauffé et des particules solides lourdes refroidies, c) on met en contact suivant un second trajet chicané les particules solides lourdes refroidies et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité avec un second courant gazeux, plus chaud, se déplaçant de bas en haut, de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, obtenant ainsi des particules lourdes réchauffées et un second courant gazeux refroidi, d) on réutilise les particules lourdes'réchauffées dans le stade (b),et e) on utilise le premier courant gazeux réchauffé pour constituer au moins en partie le second courant gazeux. 7. Method according to claim 1 for the heating of light solid particles, characterized in that: a) dispersing the light particles in a first gas stream, b) the first gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, is brought into contact along a first baffled path, with hotter heavy solid particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, so performing a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thereby obtaining reheated light solid particles, a reheated first gas stream and particles cooled heavy solids, c) the heavy solid particles cooled and circulating against the current and in loose flow by gravity are brought into contact along a second chicaned path with a second, hotter gas stream moving from bottom to top, so as to perform a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gaseous stream, thereby obtaining the heated heavy particles and a second cooled gaseous stream, d) reusing the heavy particles' heated in step (b), and e) the first heated gas stream is used to constitute at least in part the second gas stream. 8. Procédé selon la revendication 1 pour le traitement thermique rapide de particules solides légères, caractérisé en ce que : a) on disperse les particules légères dans un courant gazeux, b) on met en contact suivant un premier trajet chicané le courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes plus chaudes, circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité,de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, obtenant ainsi un courant gazeux réchauffé contenant des particules solides légères réchauffées et des particules solides lourdes refroidies, c) on fait subir au courant gazeux réchauffé contenant les particules solides légères réchauffées un traitement thermique rapide, d) on met en contact suivant un second trajet chicané le courant gazeux, ainsi traité, se déplaçant de bas en haut, avec des particules solides lourdes refroidies et circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part,les particules lourdes et, d'autre part, le courant gazeux,porteur des particules légères traitées,obtenant ainsi des particules lourdes réchauffées et un courant gazeux refroidi, contenant les-particules légères traitées refroidies, et e) on réutilise les particules lourdes réchauffées dans le stade (b). 8. Method according to claim 1 for the rapid heat treatment of light solid particles, characterized in that: a) dispersing the light particles in a gas stream, b) the gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, is brought into contact along a first baffled path, with hotter heavy solid particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to performing a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, thereby obtaining a heated gas stream containing heated light solid particles and cooled heavy solid particles , c) the heated gas stream containing the heated light solid particles is subjected to a rapid heat treatment, d) the gaseous current, thus treated, moving from bottom to top, is brought into contact along a second baffled path, with cooled solid solid particles circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to effect a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the gas stream, carrying the treated light particles, thus obtaining reheated heavy particles and a cooled gas stream, containing the cooled treated light particles, and e) the heavy particles reheated in stage (b) are reused. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on opère dans une seule colonne comprenant dans sa partie inférieure le premier trajet chicané, dans sa partie médiane des moyens pour apporter de l'énergie et dans sa partie supérieure le deuxième trajet chicané.9. Method according to claim 8, characterized in that it operates in a single column comprising in its lower part the first baffled path, in its middle part means for providing energy and in its upper part the second baffled path . 10. Dispositif pour le traitement thermique de particules à faible vitesse de chute libre, dites particules légères, caractérisé en ce que, en vue de la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, il comporte, en combinaison, les divers éléments suivants : a) des moyens (2, 3, 23, 24, 4, 25, ...) pour mettre en suspension et transporter pneumatiquement les particules légères dans un premier courant gazeux, comprenant par exemple un système de distribution volumétrique (2, 23 ...) un système venturi (3, 24,...), et un conduit (4, 25) relié à la partie inférieure de l'élément (b) suivant : b) une première colonne (5, 27,...), à étages d'éléments de garnissage, dans laquelle le premier courant gazeux, contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, est mis en contact avec des particules solides ayant une plus grande vitesse de chute libre, dites particules lourdes, circulant à contre courant et en écoulement lâche par gravité, de façon à effectuer un premier transfert thermique entre, d'une part, les particules solides légères et le premier courant gazeux et, d'autre part, les particules solides lourdes, etraccordés à sa partie inférieure, c) des moyens (11, 12, 32, 33, 34, 35,...) pour recueillir lesdites particules lourdes et les transférer à la partie supérieure de l'élément (d) suivant : d) une seconde colonne (13, 37,...) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle les particules solides lourdes ayant subi le premier transfert thermique et circulant à contre courant et en écoulement lâche par gravité sont mises en contact avec un second courant gazeux se déplaçant de bas en haut de façon à effectuer un second transfert thermique entre, d'une part, les particules lourdes et, d'autre part, le second courant gazeux, et, raccordés à sa partie inférieure, e) des moyens (14, 17, 18, 19, 39,...).pour recueillir lesdites particules lourdes et les transférer à la partie supérieure de la première colonne (5, 27,...), en vue de leur recyclage, et f) des moyens (6, 7, 8, 9, 28, 29, 30, ...) pour recueillir lesdites particules légères traitées, reliés à la partie supérieure de la première colonne (5, 27,...). 10. Device for the heat treatment of particles at low free fall speed, called light particles, characterized in that, with a view to implementing the method according to claim 1, it comprises, in combination, the following various elements: a) means (2, 3, 23, 24, 4, 25, ...) for pneumatically suspending and transporting the light particles in a first gas stream, comprising for example a volumetric distribution system (2, 23. ..) a venturi system (3, 24, ...), and a duct (4, 25) connected to the lower part of the following element (b): b) a first column (5, 27, ...), with stages of packing elements, in which the first gas stream, containing the light particles and moving from bottom to top, is brought into contact with solid particles having a greater free fall speed, called heavy particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, so as to effect a first heat transfer between, on the one hand, the light solid particles and the first gas stream and, on the other hand, the heavy solid particles, and connected to its lower part, c) means (11, 12, 32, 33, 34, 35, ...) for collecting said heavy particles and transferring them to the upper part of the following element (d): d) a second column (13, 37, ...) with stages of packing elements in which the heavy solid particles having undergone the first thermal transfer and circulating against the current and in loose flow by gravity are brought into contact with a second gas stream moving from bottom to top so as to effect a second heat transfer between, on the one hand, the heavy particles and, on the other hand, the second gas stream, and, connected to its lower part, e) means (14, 17, 18, 19, 39, ...) . to collect said heavy particles and transfer them to the upper part of the first column (5, 27, ...), for recycling, and f) means (6, 7, 8, 9, 28, 29, 30, ...) for collecting said treated light particles, connected to the upper part of the first column (5, 27, ...). 11. Dispositif selon la revendication 10, pour le refroidissement de particules légères chaudes, caractérisé en ce que, en vue de la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, il comporte en combinaison, les divers éléments suivants : a) des moyens (2, 3, 4) pour mettre en suspension, et transférer pneumatiquement, les particules légères dans un premier courant gazeux, comprenant par exemple un système de distribution volumétrique (2), un système venturi (3) et un conduit (4) relié à la partie inférieure de l'élément (b) suivant : b) une première colonne (5) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle le premier courant gazeux contenant les particules légères et se déplaçant de bas en haut, est mis en contact avec des particules solides lourdes plus froides circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, obtenant ainsi, par un premier transfert thermique, des particules légères refroidies, un premier courant gazeux refroidi et des particules lourdes réchauffées, et, raccordés à sa partie inférieure, c) des moyens (11, 12) pour recueillir les dites particules lourdes et les transférer à la partie supérieure de l'élément (d) suivant : d) une seconde colonne (13) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle les particules lourdes réchauffées circulent en écoulement lâche par gravité à contre-courant d'un second courant gazeux plus froid se déplaçant de bas en haut, obtenant ainsi, par un second transfert thermique, des particules lourdes refroidies et un second courant gazeux réchauffé, et, raccordés à sa partie inférieure, e) des moyens (14, 17, 18, 19, 10) pour recueillir lesdites particules lourdes refroidies, et les transférer à la partie supérieure de la première colonne (5), en vue de leur recyclage, f) des moyens (6, 7, 8, 9) pour recueillir lesdites particules légères refroidies, reliées à la partie supérieure de la première colonne (5), et les séparer du premier courant gazeux refroidi, et g) des moyens (20, 21) pour faire circuler dans la seconde colonne (13) le second courant gazeux, et pour prélever une partie dudit second courant, réchauffé dans ladite seconde colonne (13), pour constituer le premier courant gazeux. 11. Device according to claim 10, for cooling hot light particles, characterized in that, with a view to implementing the method according to claim 6, it comprises, in combination, the various following elements: a) means (2, 3, 4) for suspending, and pneumatically transferring, the light particles in a first gas stream, comprising for example a volumetric distribution system (2), a venturi system (3) and a conduit (4) connected to the lower part of the following element (b): b) a first column (5) with stages of packing elements in which the first gaseous stream containing the light particles and moving from bottom to top, is brought into contact with cooler heavy solid particles circulating against the current and in loose flow by gravity, thus obtaining, by a first heat transfer, cooled light particles, a first cooled gas stream and heated heavy particles, and, connected to its lower part, c) means (11, 12) for collecting said heavy particles and transferring them to the upper part of the following element (d): d) a second column (13) with stages of packing elements in which the reheated heavy particles circulate in loose flow by gravity against the flow of a second cooler gas stream moving from bottom to top, thus obtaining, by a second thermal transfer, cooled heavy particles and a second heated gas stream, and, connected to its lower part, e) means (14, 17, 18, 19, 10) for collecting said cooled heavy particles, and transferring them to the upper part of the first column (5), for recycling, f) means (6, 7, 8, 9) for collecting said cooled light particles, connected to the upper tie of the first column (5), and separate them from the first cooled gas stream, and g) means (20, 21) for circulating in the second column (13) the second gas stream, and for withdrawing a part of said second stream, heated in said second column (13), to constitute the first gas stream. 12. Dispositif selon la revendication 10, pour le réchauffement de particules solides légères froides, caractérisé en ce que, en vue de la mise en oeuvre du procédé de la revendication 7, il comporte en combinaison les divers éléments suivants : a) des moyens (23, 24, 25, 26) pour mettre en suspension et transférer pneumatiquement les particules légères dans un premier courant gazeux, comprenant par exemple un système de distribution volumétrique (23) un venturi (24), un ventilateur (26) et un conduit (25) relié à la partie inférieure de l'élément (b) suivant : b) une première colonne (27) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle le premier courant gazeux, contenant les particules légères froides et se déplaçant de bas en haut, est mis en contact avec des particules solides lourdes plus chaudes circulant à contre- courant et en écoulement lâche par gravité, obtenant ainsi, par un premier transfert thermique, des particules légères réchauffées, un premier courant gazeux réchauffé et dès particules lourdes refroidies, et, raccordés à sa partie inférieure, c) des moyens (32, 33, 34, 35, 36) pour recueillir lesdites particules lourdes refroidies, et les transférer à la partie supérieure de l'élément (d) suivant : d) une seconde colonne (37) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle les particules lourdes refroidies circulent en écoulement lâche par gravité à contre-courant d'un second courant gazeux plus chaud se déplaçant de bas en haut, obtenant ainsi, par un second transfert thermique, des particules lourdes réchauffées et un second courant gazeux refroidi, et, raccordés à sa partie inférieure, e) des moyens (39) pour recueillir, transférer et distribuer lesdites particules lourdes,réchauffées, à la partie supérieure de la première colonne (27), en vue de leur recyclage, f) des moyens (28, 29, 30) pour recueillir lesdites particules légères réchauffées, reliés à la partie supérieure de la première colonne (27), et les séparer du premier courant gazeux réchauffé, et g) des moyens (31, 38, 40, 41) pour faire circuler dans la seconde colonne (37) le second courant gazeux, et pour utiliser le premier courant gazeux réchauffé pour constituer, au moins en partie, le second courant gazeux. 12. Device according to claim 10, for the heating of cold light solid particles, characterized in that, for the implementation of the process of claim 7, it comprises in combination the following various elements: a) means (23, 24, 25, 26) for pneumatically suspending and transferring the light particles in a first gas stream, comprising for example a volumetric distribution system (23) a venturi (24), a fan (26 ) and a conduit (25) connected to the lower part of the following element (b): b) a first column (27) with stages of packing elements in which the first gas stream, containing the cold light particles and moving from bottom to top, is brought into contact with hot heavier solid particles circulating against stream and in loose flow by gravity, thus obtaining, by a first heat transfer, heated light particles, a first heated gas stream and from cooled heavy particles, and, connected to its lower part, c) means (32, 33, 34, 35, 36) for collecting said cooled heavy particles, and transferring them to the upper part of the following element (d): d) a second column (37) with stages of packing elements in which the cooled heavy particles circulate in a loose flow by gravity against the flow of a second hotter gas stream moving from bottom to top, thus obtaining, by a second heat transfer, heavy particles reheated and a second gas stream cooled, and, connected to its lower part, e) means (39) for collecting, transferring and distributing said heavy, heated particles at the top of the first column (27), for recycling, f) means (28, 29, 30) for collecting said heated light particles, connected to the upper part of the first column (27), and separating them from the first heated gas stream, and g) means (31, 38, 40, 41) for circulating in the second column (37) the second gas stream, and for using the first heated gas stream to constitute, at least in part, the second gas stream. 13. Dispositif selon la revendication 10 pour le traitement thermique rapide de particules solides légères caractérisé en ce que, en vue de la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 8, il comporte en combinaison les divers éléments suivants : a) des moyens (43, 44, 45, 46) pour mettre en suspension et transférer pneumatiquement les particules légères froides dans un courant gazeux, comprenant notamment un conduit (45) relié à la partie inférieure de l'élément (b) suivant : b) une première colonne (47) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle le courant gazeux . contenant les_-particules légères froides et se déplaçant de bas en haut, est mis en contact avec des particules lourdes plus chaudes, circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, obtenant ainsi, par unepremier transfert thermique, des particules légères réchauffées, un courant gazeux réchauffé, et des particules lourdes refroidies, et raccordée par sa partie supérieure à l'entrée de : c) un système (48) de traitement rapide, tel que lit transporté, ou boucle d'entraînement à co-courant; pour traiter le courant gazeux et les particules légères réchauffées, dont la sortie est reliée à la partie inférieure de l'élément (d) suivant : d) une seconde colonne (49) à étages d'éléments de garnissage dans laquelle les particules lourdes refroidies circulant en écoulement lâche par gravité à contre-courant du courant gazeux et des particules légères traitées issus du système (48) se déplaçant de bas en haut, obtenant ainsi par un second transfert thermique, d'une part, des particules lourdes réchauffées, soutirées à sa partie inférieure pour être introduites à la partie supérieure de la première colonne (47) par le distributeur (55), d'autre part, un courant gazeux refroidi contenant les particules légères traitées refroidies, à sa partie supérieure, d'où il est extrait par : e) des moyens (50, 51, 52, 53) d'aspiration (53) et de séparation (51) des particules légères traitées; et f) des moyens (56, 57, 58, 54) pour recueillir au bas du premier échangeur (47) les particules lourdes refroidies, et les transférer à la partie supérieure du second échangeur (49). 13. Device according to claim 10 for the rapid heat treatment of light solid particles characterized in that, with a view to implementing the method according to claim 8, it comprises in combination the following various elements: a) means (43, 44, 45, 46) for suspending and pneumatically transferring the cold light particles in a gas stream, comprising in particular a conduit (45) connected to the lower part of the following element (b): b) a first column (47) with stages of packing elements in which the gas stream. containing the cold light particles and moving from bottom to top, is brought into contact with warmer heavy particles, circulating against the current and in loose flow by gravity, thus obtaining, by a first heat transfer, warmed light particles, a heated gas stream, and cooled heavy particles, and connected by its upper part to the inlet of: c) a rapid processing system (48), such that transported bed, or co-current drive loop; to treat the gas stream and the heated light particles, the outlet of which is connected to the lower part of the following element (d): d) a second column (49) with stages of packing elements in which the cooled heavy particles circulating in loose flow by gravity against the current of the gas stream and of the treated light particles coming from the system (48) moving up and down top, thus obtaining by a second thermal transfer, on the one hand, heavy particles reheated, withdrawn at its lower part to be introduced into the upper part of the first column (47) by the distributor (55), on the other hand , a cooled gaseous stream containing the cooled treated light particles, at its upper part, from which it is extracted by: e) means (50, 51, 52, 53) for suction (53) and separation (51) of the treated light particles; and f) means (56, 57, 58, 54) for collecting the cooled heavy particles at the bottom of the first exchanger (47), and transferring them to the upper part of the second exchanger (49). 14. Dispositif selon la revendication 10, pour le traitement thermique rapide de particules, solides légères, caractérisé en ce que, en vue de la mise en beuvre du procédé de la revendication 9, il comporte, disposés dans une seule et même enceinte (59), de forme sensiblement cylindrique et disposée verticalement, a) un premier échangeur (60) à étages d'éléments de garnissage, ménagé à sa partie inférieure, b) des moyens (62) tels que brûleurs, pour apporter de l'énergie, dans sa partie médiane, c) un second échangeur (63) à étages d'éléments de garnissage, à sa_partie supérieure ; puis en outre, d) des moyens (71, 72) pour-mettre en suspension et transférer pneumatiquement dans un courant gazeux les particules légères froides à traiter vers la base et au travers du premier échangeur (60), puis successivement au travers de la partie médiane et du second échangeur (63), dans lesquels ledit courant gazeux et lesdites particules légères se déplacent du bas vers le haut à la rencontre de particules lourdes circulant à contre-courant et en écoulement lâche par gravité, et subissent successivement un premier et un second échauffement, puis un refroidissement, e) des moyens (68, 69, 70) pour recueillir au bas du premier échangeur (60) les particules lourdes refroidies, et les recycler par un élévateur (69) vers la partie supérieure du second échangeur (63) où elles sont réparties par un distributeur (64) ;
et enfin, raccordés à sa partie supérieure, f) des moyens (65, 66, 67) d'extraction du courant gazeux refroidi, et de séparation des particules légères traitées refroidies qu'il transporte. 14. Device according to claim 10, for the rapid thermal treatment of particles, light solids, characterized in that, for the implementation of the process of claim 9, it comprises, arranged in a single enclosure (59 ), of substantially cylindrical shape and arranged vertically, a) a first exchanger (60) with stages of packing elements, formed at its lower part, b) means (62) such as burners, for supplying energy, in its middle part, c) a second exchanger (63) with stages of packing elements, at its upper part; then further, d) means (71, 72) for pneumatically suspending and transferring in a gas stream the cold light particles to be treated towards the base and through the first exchanger (60), then successively through the middle part and the second exchanger (63), in which said gas stream and said light particles move from the bottom to the high to meet heavy particles circulating against the current and in loose flow by gravity, and successively undergo first and second heating, then cooling, e) means (68, 69, 70) for collecting the cooled heavy particles at the bottom of the first exchanger (60), and recycling them by an elevator (69) to the upper part of the second exchanger (63) where they are distributed by a dispenser (64);
and finally, connected to its upper part, f) means (65, 66, 67) for extracting the cooled gas stream, and for separating the cooled treated light particles which it transports. 15. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte dès systèmes à siphon fluidisé dense pour assurer l'étanchéité à l'entrée, la distribution (10, 12, 36, 39, 54, 55, 64) et la sortie (14, 32, 56, 68) des particules lourdes des divers échangeurs (5, 18, 27; 37, 47, 49) ou enceintes (59) d'échange.15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that it already comprises dense fluidized siphon systems for sealing the inlet, the distribution (10, 12, 36, 39, 54, 55 , 64) and the outlet (14, 32, 56, 68) of the heavy particles from the various exchangers (5, 18, 27; 37, 47, 49) or exchange enclosures (59). 16. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte des sas rotatifs pour assurer l'étanchéité à l'entrée (2, 23; 43) et ¡a sortie (8, 52, 67) des particules finés des divers échangeurs ou enceintes.16. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that it comprises rotary airlocks to seal the inlet (2, 23; 43) and ¡a outlet (8, 52, 67) finite particles from the various exchangers or enclosures. 17. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte un élévateur mécanique (19, 35, 58, 69) du type à godets, par exemple, pour remonter en haut de colonne les particules lourdes, en vue de leur recyclage.17. Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that it comprises a mechanical elevator (19, 35, 58, 69) of the bucket type, for example, for raising heavy particles to the top of the column, for recycling.
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