FR2606786A1

FR2606786A1 - Dispositif a soles multiples et procede de traitement thermique de matieres carbonees

Info

Publication number: FR2606786A1
Application number: FR8715877A
Authority: FR
Inventors: Edward Koppelman
Original assignee: K-Fuel Partnership
Current assignee: K-Fuel Partnership
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1988-05-20
Anticipated expiration: 2007-11-17
Also published as: JPS63150383A; AU605201B2; US4728339A; HU203406B; YU203587A; TR24528A; CA1336766C; JPH0768532B2; DD292316A5; YU47272B; GB8724666D0; FR2606786B1; DD279722A5; DE3738665A1; DE3738665C2; GB2199397B; ZA878135B; GB2199397A; HUT48745A; AU8131787A

Abstract

LE DISPOSITIF ET LE PROCEDE DE TRAITEMENT SOUS PRESSION ET TEMPERATURE CONTROLEES COMPREND UN RECIPIENT SOUS PRESSION 10 CONTENANT DES SOLES ANNULAIRES SUPERPOSEES 64 DANS UNE ZONE DE REACTION QUI SONT FORMEES D'UNE SURFACE SUPERIEURE PERFOREE COMMUNIQUANTAVEC UNE CHAMBRE POUR INJECTER UN FLUIDE CHAUFFE PAR CONTACT AVEC ECHANGE DE CHALEUR AVEC LE MATERIAU D'ALIMENTATION DISPOSE AU-DESSUS. LE FLUIDE OU GAZ DE CHAUFFAGE INJECTE DANS UNE COMBINAISON ULTERIEURE AVEC LES GAZ VOLATILS SE DEGAGEANT PENDANT LA REACTION THERMIQUE DE RESTRUCTURATION PASSE A CONTRE-COURANT DU DEPLACEMENT DU MATERIAU D'ALIMENTATION POUR EFFECTUER SON PRECHAUFFAGE A UNE TEMPERATURE MODEREE DANS UNE ZONE DE PRECHAUFFAGE. DE PREFERENCE, AU MOINS UNE PARTIE DES GAZ VOLATILS PROVENANT DU DISPOSITIF SONT TRAITES POUR EN ENLEVER LES PARTIES CONDENSABLES ET SONT RECHAUFFES ET PRESSURISES POUR RECYCLAGE DANS LE DISPOSITIF. EN MARCHE, LE DISPOSITIF EST DESTINE A FONCTIONNER A DES TEMPERATURES COMPRISES ENTRE ENVIRON 90 C ET ENVIRON 650 C, A DES PRESSIONS COMPRISES GENERALEMENT ENTRE ENVIRON 2,1 ET ENVIRON 21 MPA. ON PEUT EMPLOYER DES TEMPS DE SEJOUR AUSSI FAIBLES QU'UNE MINUTE ET POUVANT ATTEINDRE UNE HEURE EN FONCTION DU TYPE DU MATERIAU D'ALIMENTATION ET DU PRODUIT SOLIDE AMELIORE QU'ON DESIRE.

Description

1. La présente invention concerne un dispositif à soles multiples et un

procédé de traitement thermique de matières carbonées. Le dispositif à soles multiples et le procédé de la présente invention sont applicables dans leurs grandes li- gnes au traitement de matières carbonées organiques contenant une humidité résiduelle sous pression contrôlée et température élevée afin d'effectuer leurs modifications physiques et/ou chimiques et obtenir un produit de réaction pouvant être

i0 utilisé en carburant. Plus particulièrement, la présente in-

vention a pour objet un dispositif et un procédé grace auxquels des matières carbonées contenant des quantités appréciables d'humidité à l'état brut sont soumises à des conditions de

température et de pression élevées, d'o il résulte une ré-

duction importante de la teneur en humidité résiduelle du

produit solide de la réaction en dehors de la restructura-

tion chimique thermique souhaitée de la matière organique de manière à lui conférer de meilleures propriétés physiques,

dont une plus grande valeur calorifique sur la base à sec.

La rareté et le coût croissant des sources classiques 2. d'énergie, dont le pétrole et le gaz naturel, ont été à

l'origine de la recherche de nouvelles sources dont la pré-

sence est abondante telles que les charbons du type lignite,

les charbons subitumineux, les matières cellulosiques tel-

les que la tourbe, les déchets de matériaux cellulosiques tels que la sciure de bois, l'écorce, les déchets de bois,

les branches et morceaux provenant des scieries; divers dé-

chets agricoles tels que les tiges de cotonniers,les coques de noix, les coques de grains ou analogues, et la pulpe des déchets solides municipaux. Malheureusement, on ne peut

utiliser directement de tels matériaux, qui pourraient ser-

vir d'alternative, comme carburant à pouvoir calorifique

élevé. C'est pour cette raison qu'on a proposé dans le pas-

sé divers procédés permettant de les transformer dans une

forme mieux adaptée à leur emploi comme carburant, par aug-

mentation de leur pouvoir calorifique sur la base à sec, tout en augmentant leur stabilité vis-à-vis des intempéries

du transport et du stockage.

A titre de dispositifs et procédés typiques de l'art antérieur, on peut citer ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 052 168, dans lequel des charbons du type lignite sont restructurés chimiquement par

un traitement thermique contrôlé, fournissant un produit car-

boné solide amélioré, qui est stable et résiste aux intem-

péries tout en ayant un meilleur pouvoir calorifique, lequel se rapproche de celui du charbon bitumineux; dans le brevet

des Etats-Unis d'Amérique n 4 127 391 dans lequel des fi-

nes bitumineuses de récupération provenant des opérations classiques de nettoyage et de lavage du charbon sont traitées

thermiquement pour fournir des produits agglomérés ressem-

blant au coke qui peuvent être utilisés directement comme

carburant solide; et dans le brevet des Etats-Unis d'Améri-

que n 4 129 420 dans lequel des matières cellulosiques

naturelles telles que la tourbe, ainsi que des déchets de ma-

tières cellulosiques, sont améliorées par un procédé de 3. restructuration thermique contrôlée afin de fournir des produits carbonés solides ou ressemblant au coke qui peuvent être utilisés comme carburant solide ou, après mélange avec

d'autres carburants solides, comme boue pétrolière. Un dispo-

sitif et un procédé permettant d'effectuer l'amélioration de ces matériaux carbonés, du type décrit dans les brevets américains venant d'être cités, fait l'objet du brevet des

Etats-Unis d'Amérique n 4 126 519 dans lequel une boue li-

quide constituée du matériau d'alimentation est introduite

dans un réacteur incliné et progressivement chauffée de ma-

nière à former un produit de réaction solide, sensiblement sec, ayant un meilleur pouvoir calorifique. La réaction est exécutée sous pression et température élevées et contrôlées en tenant compte en outre du temps de séjour de manière à

obtenir le traitement thermique souhaité, lequel peut com-

prendre la vaporisation de la quasi-totalité de l'humidi-

té du matériau ainsi que d'au moins une partie des consti-

tuants organiques volatils tout en subissant une restructu-

re chimique partielle contrôlée ou pyrolyse. La réaction est exécutée dans un environnement non oxydant et le produit solide de la réaction est ensuite refroidi pour être porté à une température à laquelle il peut être déchargé et mis en

contact avec l'atmosphère sans combustion ou dégradation.

Alors qu'on a trouvé que les procédés et disposi-

tifs décrits dans les brevets américains venant d'être cités assurent un traitement satisfaisant de divers matériaux carbonés et bruts afin de produire un produit de réaction solide amélioré, il reste un besoin pour un dispositif et un procédé qui permettent d'obtenir un rendement, une souplesse, une simplicité et facilité de commande encore meilleurs lors d'un traitement thermique continu de ces matériaux carbonés

bruts humides, contribuant ainsi à la réalisation de nouvel-

les économies dans la transformation et la production de car-

burants solides à haute énergie à titre de remplacement ou d'alternative des sources classiques d'énergie.Laprésente 4. invention concerne un nouveau perfectionnement apporté aux dispositif et procédé décrits dans la demande de brevet français n 85-18253 du décembre 1985,qui concerne la construction d'une sole perforée dans laquelle des fluides chauds ne sont pas injectés directement dans la zone de réaction en relation de transfert de chaleur avec le matériau

d'alimentation,d'o l'obtention d'un meilleur rendement dans le chauf-

fage du matériau d'alimentation avec une augmentation correspondante

de la capacité du dispositif.

Les bénéfices et avantages de la présente invention dans l'un

de ses modes de réalisation sont obtenus dans un dispositif à soles mul-

tiples comprenant un récipient sous pression qui définit une chambre renfermant une pluralité de soles annulaires superposées constituées d'une série de soles supérieures inclinées vers le bas dans la direction de la périphérie de la chambre quai définissent une zone de séchage ou de préchauffage dans laquelle l'humidité et l'eau combinée chimiquement du matériau d'alimentation sont extraites.Au-dessous des soles supérieures

se trouve une série de soles inférieures définissant une zone de réac-

tion incorporant un moyen de chauffage pour effectuer le chauffage du ma-

tériau d'alimentation et le porter à une température élevée sous une

pression contrô61ée supérieure à la pression atmosphérique pendant uLne du-

rée suffisante pour vaporiser au moins une partie des substances volatiles et former des gaz de réaction et un produit de réaction solide présentant un meilleur pouvoir calorifique sur une base exempte d'humidité.Les gaz

de réaction chauds formés dans la zone de réaction procèdent en s'éle-

vant à un échange de chaleur avec le matériau d'alimentation dans la zone

de séchage à la manière d'un contre-oourant,effectuant au moins une conden-

sation partielle des parties condensables sur le matériau d'alimentation

entrant,un préchauffage par libération de la chaleur latente de vaporisa-

tion et en outre la libération de l'eau chimiquement combinée dans le ma-

tériau d'alimentation qui est extraite des soles inclinées sous pression

vers un endroit situé à l'extérieur du réacteur.

Le dispositif comporte un arbre rotatif s'étendant au centre, qui comprend une pluralité de bras de raclage situés à un endroit contigu à la surface supérieure de chacune des soles et dont la rotation provoque un transfert progressif du matériau d'alimentation dans le sens radial de chaque sole,selon un mouvement dirigé alternativement vers l'intérieur et vers l'extérieur, pour effectuer 5.

une chute en cascade du matériau entre une sole et la sui-

vante. Des déflecteurs annulaires sont de préférence dispo-

sés dans la zone de séchage du dispositif au-dessus des soles

et des bras de raclage pour confiner la circulation à con-

tre-courant des gaz de réaction chauds dans une zone immé- diatement contiguë au matériau d'alimentation se trouvant sur de telles soles et améliorer le contact et le transfert

de chaleur entre le matériau et les gaz.

Le produit solide de la réaction est extrait de la partie inférieure du dispositif et transféré à une chambre

de refroidissement dans laquelle il est refroidi a une tem-

pérature à laquelle il peut être déchargé pour être mis en

contact avec l'atmosphère sans qu'il y ait des effets né-

fastes. Ledispositif comporte un orifice de sortie dans sa partie supérieure pour l'extraction des gaz de réaction sous pression sous forme de gaz pouvant être utilisé, le cas échéant, à la combustion et au chauffage de la zone de

réaction du réacteur. La partie supérieure du dispositif com-

porte également un orifice d'entrée grâce auquel le maté-

riau d'alimentation carboné brut ou des mélanges de ce matériau sont introduits, par l'intermédiaire d'un sas sous pression, dans la chambre de réaction et sur la sole

la plus élevée de la zone de séchage.

Selon une variante de réalisation du dispositif de la présente invention, le séchage et le préchauffage du matériau d'alimentation sont effectués dans un dispositif constituant un premier étage situé à l'extérieur dudispositif

à soles multiples, et le matériau d'alimentation préchauf-

fé et partiellement déshumidifié résultant est ensuite introduit dans le dispositif à soles multiples, définissant

la zone de réaction similaire à la zone de réaction compre-

nant la-partie inférieure du dispositif composite à soles multiples venant d'être décrit. Il est en outre envisagé dans les deux modes de réalisation du dispositif que des 6. dispositifs de nettoyage appropriés, tels que des brosses

métalliques, soient employés pour extraire toute accumula-

tion d'incrustations des surfaces extérieures des déflec-

teurs annulaires afin de maintenir un rendement optimum pour le fonctionnement du dispositif.

Selon la présente invention, les matériaux humi-

des carbonés organiques d'alimentation sont introduits

dans une zone de préchauffage séparée du réacteur ou combi-

née avec celui-ci,dans laquelle le matériau est préchauffé

par un courant des gaz de réaction circulant à contre-cou-

rant afin d'être porté à une température comprise entre environ 150 et environ 2600. Simultanément, l'humidité se

condensant sur le matériau froid d'entrée ainsi que l'humi-

dité libérée à la suite de son chauffage sont enlevées du matériau d'alimentation et extraites sous pression de la

zone de préchauffage par l'intermédiaire d'un système de vi-

dange.Le matériau d'alimentation à l'état partiellement dé-

shydraté provenant de la zone de préchauffage descend à tra-

vers la zone de réaction et est porté à une température com-

prise entre environ 200 C et environ 650 C ou plus, sous une pression comprise entre environ 2,1 MPa et environ 21 MPa ou

plus pendant une durée comprise généralement entre une va-

leur aussi petite qu'environ 1 minute et environ 1 heure ou plus afin d'effectuer la vaporisation d'au moins une partie des substances volatiles, formant une phase gazeuse et un

produit de réaction solide.

La présente invention sera bien comprise lors de

la description suivante faite en liaison avec les dessins

ci-joints dans lesquels:

La figure 1 est une vue en coupe verticale trans-

versale d'un dispositif à soles multiples construit selon les modes de réalisation préférés de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe horizontale transversale du dispositif de la figure 1, la coupe étant prise dans la section du réacteur, et, la figure illustrant 7. la disposition des soles perforées pour l'injection d'un fluide de chauffage direct;

La figure 3 est une vue partielle en coupe ver-

ticale d'une sole annulaire illustrée en figure 2 et de la chambre de fluide communiquant avec sa surface supé- rieure perforée;

La figure 4 est un diagramme schématique de cir-

culation du dispositif et des divers courants du procédé

associés dans le traitement thermique de matériaux carbo-

nés d'alimentation; et La figure 5 est une vue partielle en élévation de côté,en partie en coupe,d'un dispositif à soles multiples comportant un étage de préchauffage séparé et un étage de séchage séparé du réacteur selon une variante de réalisation

de la présente invention.

En liaison maintenant avec les figures, et comme

on peut le voir en figures 1 à 3,un dispositif à soles multi-

ples selon un mode de réalisation de la présente invention comporte un récipient sous pression 10, comprenant une partie

supérieure 12 en forme de dôme, une section centrale cylin-

drique circulaire 14 et une partie inférieure 16 en forme de dôme, ces parties étant fixées ensemble de manière à être

étanches aux gaz au moyen de brides annulaires 18.Le réac-

teur est supporté dans une position sensiblement verticale au moyen d'une série de pattes 20 fixées à des parties en aboutement 22 qui sont reliées à la bride inférieure 18 de la section centrale du récipient.La partie supérieure 12

comporte un orifice d'admission à collerette 24 pour l'in-

troduction dans le récipient d'un matériau d'alimentation carboné humide en particules. Un déflecteur incliné 26 est monté en un endroit contigu à l'orifice d'admission 24 de

manière à diriger le matériau vers la périphérie de la chambre de réac-

tion.Un orifice de sortie à collerette 28 est situé au côté 8. opposé de la partie supérieure 12 pour faire sortir de la

chambre les gaz de réaction volatils, comme on le décri-

ra ultérieurement en détail.Un bossage annulaire en une piè-

ce 30 dirigé vers le bas est formé sur la partie centrale in-

térieure de la partie supérieure 12, dans lequel est disposé un roulement de manière à supporter l'extrémité supérieure

d'un arbre tournant 34.

L'arbre 34 s'étend au centre de la partie intérieu-

re de la chambre et est monté à son extrémité inférieure dans un 19 bossage annulaire 36 formé dans la partie inférieure 16 par l'intermédiaire d'un roulement 38 et d'un joint 40 étanche

aux fluides. L'extrémité de l'arbre 34 en saillie vers l'ex-

térieur présente un demi-arbre 42 à gradin gui est assis, pour y être supporté, dans un palier de butée 44 monté dans

un support 46.

Une multitude de bras de raclage 48, s'étendant ra-

dialement, sont fixés à l'arbre 34 et en saillie radiale sur celui-ci, à des intervalles espacés verticalement de cet arbre. En général, on peut utiliser deux, trois ou quatre bras dans la zone de préchauffage ou de séchage et jusqu'à six bras dans la zone de réaction. Typiquement, quatre bras disposés à environ 90 degrés sont fixes à chaque niveau de

l'arbre. Une multitude de dents de raclage 50 disposées angu-

lairement sont fixées aux côtés inférieurs des bras 48 et

orientées en étant inclinées de manière à effectuer un trans-

fert radial vers l'intérieur et vers l'extérieur du matériau d'alimentation le long des multiples soles en réponse à la

rotation de l'arbre.

La rotation de l'arbre 34 et des bras de raclage

est provoquée par un moyen de moteur 52 supporté sur un so-

cle réglable 54 comportant un engrenage conique d'entraine-

ment 56 fixé à son arbre de sortie et en prise avec un engre-

nage mené conique 58 fixé à l'extrémité inférieure de l'arbre.

Le moteur 52 est de préférence du type à vitesse variable de manière à provoquer des vitesses de rotation de l'arbre 9.

pouvant tre modifiées de manière contrôlée.

Pour obtenir la dilatation et la contraction

longitudinales de l'arbre et des variations dans la dispo-

sition verticale des bras de raclage en réponse aux change-

ments de la température régnant dans le dispositif, la base 54 et l'extrémité de l'arbre 34 en saillie vers l'extérieur sont disposées sur des vérins ajustables 60 assistés par un cylindre 62 actionné par fluide de manière à faire varier

sélectivement la hauteur de la base 54 et assurer une dispo-

sition appropriée des dents 50 de raclage par rapport à la

surface extérieure des soles du dispositif.

Selon un agencement spécifique représenté en figu-

re 1, l'intérieur du dispositif est divisé en une zone supé-

rieure de préchauffage ou de déshumidification et une zone inférieure de réaction. La zone de préchauffage comporte

une multitude de soles annulaires 64 inclinées et superpo-

sées, l'inclinaison se faisant dans la direction de la périphérie de la chambre de réaction. La zone supérieure de préchauffage comporte une garniture cylindrique circulaire

66 qui est distante radialement de la paroi 14 de la sec-

tion centrale et à laquelle sont fixées les soles 64. L'ex-

trémité la plus haute de la garniture 66 comporte une sec-

tion 68 inclinée vers l'extérieur qui évite l'entrée de la

matière carbonée d'alimentation dans l'espace annulaire for-

mé entre la garniture et la paroi 14 de cette section. La sole 64 la plus haute, comme représenté en figure 1, est reliée à sa périphérie à la garniture 66 et s'étend vers le haut et vers l'intérieur dans la direction de l'arbre 34. La sole 64 se termine par un déflecteur circulaire 70, disposé vers le bas, qui définit une goulotte annulaire qu'emprunte le matériau d'alimentation pour tomber sur la

partie intérieure de la sole annulaire située au-dessous.

La sole 64 disposée au-dessous de la sole 64 plus élevée est fixée par des supports 72 à la garniture 66 suivant 10.

des intervalles espacés angulairement.La seconde sole annulaire 64, com-

porte une pluralité d'ouvertures 73 sur sa périphérie, par l'intermédiaire desquelles le matériau d'alimentation est

déchargé pour tomber sur la sole se trouvant au-dessous. Se-

lon l'agencement correspondant, un matériau carboné humide d'alimentation, introduit par l'orifice d'admission 24, est dévié par le déflecteur 26 vers la périphérie extérieure de la sole 64 la plus haute, puis transféré vers le haut et vers

l'intérieur au moyen des dents de raclage 50 jusqu'à une po-

1o sition située au-dessus du déflecteur circulaire 70, d'o

il tombe sur la sole située au-dessous. D'une façon similai-

re, les dents de raclage 50 de la seconde sole servent au transfert du matériau d'alimentation dans la direction du bas et de l'extérieur le long de la surface supérieure de

la sole pour qu'il soit finalement déchargé par les orifi-

ces 73 ménagés dans sa périphérie. Le matériau d'alimenta-

tion continue à se diriger vers le bas par chutes successi-

ves vers l'intérieur et vers l'extérieur, comme indiqué par les flèches en figure 1, pour finir par se décharger dans

la zone inférieure de réaction.

Pendant sa descente, le matériau d'alimentation est amené à venir en contact avec le courant ascendant, circulant dans le sens opposé, des gaz volatils chauds, ce qui provoque son échauffement jusqu'à une température

comprise généralement entre 90 et 260 C. De manière à as-

surer un contact intime entre le matériau d'alimentation et les gaz de réaction ascernts, des déflecteurs annulaires 71 sont disposés aussitôt au-dessus des bras de raclage 48 sur au

moins une partie des soles 64 de manière à confiner le cou-

rant gazeux à un endroit contigu à la surface supérieure

des soles et en relation d'échange de chaleur avec le maté-

riau. Un préchauffage du matériau d'alimentation est obtenu partiellement par condensation des parties condensables des gaz de réaction, tels que la vapeur, sur les surfaces du matériau froid entrant ainsi que par échange direct de 11. chaleur.Les liquides condensés ainsi que l'eau combinée chimiquement libérée du matériau s'écoulent vers le bas et vers l'extérieur le long des soles inclinées et sont

extraits à la périphérie des soles o celles-ci sont re-

liées à leur extrémité extérieure à la garniture circulai-

re par l'intermédiaire d'une gouttière annulaire 74 compor-

tant un tamis 76, tel qu'un tamis Johnson, sur son extré-

mité d'entrée, laquelle est continuellement balayée par un élément de grattage ou brosse métallique 77 montée sur la dent la plus extérieure du bras contigu. Les gouttières annulaires 74 communiquent avec des conduites 78 disposées dans l'espace annulaire formé entre la garniture 66 et la paroi 14 de la section centrale et le liquide est extrait

du récipient de réaction par un orifice de sortie de conden-

sat 80, comme représenté en figure 1.

Les gaz de réaction refroidis s'élevant dans la zone de préchauffage finissent par être extraits de la

partie supérieure 12 du récipient sous pression par l'orifi-

ce de sortie à collerette 28.

Le matériau d'alimentation préchauffé et partiel-

lement déshydraté passe de la sole la plus basse de la zone de préchauffage à la sole annulaire la plus haute 82 de la zone de réaction sous une pression élevée contrôlée et

est soumis à un nouveau chauffage pour le porter à des tem-

pératures généralement comprises entre environ 200 et environ 650 C ou plus. Les soles annulaires 82 de la zone

de réaction sont montées dans une position sensiblement ho-

rizontale, de préférence dans une configuration légèrement

conique pour des raisons structurelles, et des soles alter-

nées ont leur périphérie en relation pratiquement étanche

avec une garniture circulaire cylindrique 84 en réfractai-

re de la paroi intérieure 14 de la section centrale.Les dents de raclage 50 des bras 48 de la zone de réaction

provoquent également un mouvement du matériau d'alimenta-

tion dans la zone de réaction qui est alternativement 12. dirigé radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur à la manière d'une cascade, comme représenté par les flèches de la figure 1. Le produit de réaction solide sensiblement exempt d'humidité et thermiquement amélioré est déchargé au centre de la sole 82 la plus basse pour tomber dans une goulotte conique 86 et être extrait du récipient sous

pression par passage dans un orifice à collerette 88.

Dans le but de réduire encore la perte de chaleur

à partir du récipient sous pression, la section cylindri-

que ainsi que la partie inférieure 16 sont munies d'une couche extérieure d'un isolant 90 constitué de l'un des

types bien connus dans l'art. La section centrale compor-

te en outre de préférence une enveloppe extérieure 92 de

manière à protéger l'isolant se trouvant au-dessous.

Le chauffage du matériau d'alimentation à l'inté-

rieur de la zone de réaction, en conformité avec un mode de réalisation perfectionné de la présente invention, est

obtenu par injection d'un fluide chaud tel qu'un gaz chauf-

fé, par l'intermédiaire de sections perforées des soles 82 dans la zone de réaction. Le gaz chauffé peut être tout gaz

ou vapeur surchauffée ayant une capacité calorifique adé-

quate pour effectuer le chauffage du matériau d'alimenta-

tion dans la zone de réaction afin de le porter à la tem-

pérature élevée qu'on désire. Par exemple, le gaz chauffé

peut être de la vapeur surchauffée, telle que celle prove-

nant de la combustion des gaz extraits du dispositif par l'intermédiaire de l'orifice de ventilation 28 comme cela

est illustré en figure 1. De préférence, le gaz chauffé com-

prend au moins une partie du gaz produit lui-même qui est réchauffé et repressurisé à une température élevée et à une pression légèrement supérieure à celle régnant dans la

zone de réaction, et introduit dans le matériau d'alimen-

tation disposé sur les soles 82 de la chambre de réaction.

Le gaz produit extrait du dispositif est normalement sou-

mis à un nouveau traitement afin d'extraire les 13. constituants organiques condensables et son contenu en humidité qui peuvent ensuite être filtrés et traités dans un échangeur de chaleur approprié après repressurisation afin d'en effectuer le chauffage jusqu'à une température élevée pouvant atteindre environ 650 C ou plus. Normale- ment, le chauffage du gaz pour injection dans la zone de

réaction est exécuté à une température comprise entre en-

viron 600 et 620 C, afin d'effectuer le chauffage du maté-

riau d'alimentation sur les soles à l'intérieur de la zone

* de réaction à une température d'environ 425 C. La pressuri-

sation du gaz chauffé est normalement effectuée dans le

but de fournir une pression dépassant légèrement celle ré-

gnant dans la zone de réaction telle que, par exemple, une

pression d'environ 0,07 MPa en excès de la pression inter-

ne régnant dans la zone de réaction. Le réchauffage du gaz produit, ou en variante de la vapeur surchauffée, peut être exécuté en utilisant l'excès de gaz produit comprenant

les constituants organiques récupérés dans le dispositif.

L'utilisation du gaz produit de recyclage est préférée à l'emploi de vapeur surchauffée en ce sens que la vapeur

surchauffée forme un condensat dans la zone de pré-chauffa-

ge nécessitant l'extraction de quantités excessives de con-

densat alors que le gaz du procédé ne produit qu'une

quantité minimale de ce condensat.

Il est également envisagé que le chauffage du ma-

tériau d'alimentation dans la zone de réaction soit ef-

fectué par des dispositifs auxiliaires de chauffage tels que des éléments électriques, des faisceaux de tubes

d'échange de chaleur, etc. Selon le mode de réalisation illus-

tré en figure 1, un faisceau tubulaire hélicoidal 94 est il-

lustré qui s'étend le long de la paroi intérieure de la gar-

niture en réfractaire 84 et est connecté par un orifice d'ad-

mission à collerette 98 et un orifice de sortie à colleret-

te 100 à une alimentation extérieure de fluide de transfert

de chaleur tel que du gaz carbonique ou analogue.

14.

Ordinairement, l'utilisation de tels dispositifs auxiliai-

res de chauffage n'est pas nécessaire en ce sens que le volume et la température du fluide de chauffage injectés directement dans les soles 82 de la zone de réaction suffiront à fournir une régulation optimum de la tempéra-

ture du matériau d'alimentation.

Selon un mode de réalisation préféré de la pré-

sente invention, les soles perforées 82 de la zone de réaction sontconstituées de six segments 95 en forme de X de 60 degrés chacun qui lors de leur assemblage forment une sole circulaire. Comme on le voit le mieux en figures 2 et 3, chaque segment 95 comprend un pourtour annulaire extérieur 96 présentant un flasque annulaire verticale 97 auquel est adapté un écran anti-rayonnement 99 fixé, par exemple, par soudage. La partie intérieure de chaque segment 95 comporte un pourtour annulaire 101 auquel sont soudées une paroi supérieure perforée 102 et

une paroi inférieure 103 définissant entre elles une cham-

bre 104. Comme illustré en figure 2, la partie perforée de la paroi supérieure 102 s'étend seulement sur une

partie de la surface du segment 95. Au-dessous de la sur-

face de la paroi perforée 102 se trouve un écran métalli-

que poreux 105 qui est destiné à éviter que le matériau d'alimentation disposé sur la surface supérieure de la

sole n'entre dans la chambre 104. Un conduit d'alimenta-

tion 106 est connecté à la paroi inférieure 103 et commu-

nique avec la chambre pour lui fournir du gaz chauffé pressurisé. Chaque segment comporte un conduit 106, lequel

est à son tour connecté à un collecteur annulaire 107 re-

lié à la conduite d'entrée à collerette 108 représentée en figure 1. Un déflecteur 109 est de préférence fixé au

côté inférieur de l'écran poreux 105 à un endroit en ali-

gnement avec la conduite d'alimentation 106, comme cela est représenté en figure 3, pour fournir une distribution plus uniforme du gaz dans la section poreuse de la paroi 15. supérieure 102.La paroi supérieure de chaque segment 95 comporte de préférence un orifice 113 toutes les deux soles de manière à permettre au matériau d'alimentation disposé sur leur dessus d'atteindre la sole

suivante placée au-dessous.Les soles sur lesquelles le matériau d'ali-

mentation est transféré radialement dans la direction de l'intérieur

n'ont pas besoin des orifices 113 en ce sens que le matériau d'alimen-

tation est transféré vers le bas jusqu'au bord intérieur du pourtour

101 de la manière décrite antérieurement en liaison avec les soles supé-

rieures.Comme représenté en figure 2,1e pourtour 96 conporte de préfé-

rence une encoche 115 le long de son bord extérieur qui est destinée à

agir mutuellement avec les colonnes verticales le long de la paroi in-

térieure du dispositif assurant le support de chaque segment et à main-

tenir le segment dans une correspondance angulaire appropriée.

Alors que les soles inférieures 82 sont pratiquement dispo-

sées dans la position horizontale,on préfère pour des considérations structurelles conférer une légère inclinaison vers le haut formant une

configuration conique,qui donrne une résistance mécanique et une rigidi-

té plus grandes pour l'ensemble.

En fonctionnement et plus particulièrement en liaison avec le diagranme de circulation de la figure 4 des dessins, un matériau

d'alimentation carboné humide est introduit à partir d'une trémie de sto-

ckage 110,par l'intermédiaire d'un sas sous pression 111,dans l'orifice d'admission 24 du récipient sous pression 10.Le matériau est transféré

vers le bas par traversée de la zone supérieure de préchauffage 112 com-

me on l'a décrit précéderment, et en procédant à un échange de chaleur

avec les gaz de réaction ascendants,de manière à effectuer un préchauf-

fage du matériau à une température comprise généralement entre 90 et

260 C,de la manière décrite précédemment en liaison avec la figure 1.

Ensuite,le matériau préchauffé, partiellement déshydraté,descend pour

entrer dans la zone inférieure de réaction 114 du dispositif,dans laquel-

le il est chauffé à une température élevée,comprise généralement entre

environ 200 et environ 650 C,pour effectuer une restructuration thermi-

que contrôlée ou pyrolyse partielle du matériau, laquelle est accompa-

gnée d'une vaporisation de la quasi-totalité de l'humidité résiduelle

ainsi que des constituants organiques volatils et des produits de réac-

tion de la pyrolyse.La pression à l'intérieur du réacteur est 16. généralement régulée pour se trouver dans une plage allant d'environ

2,1 MPa à environ 21 MPa ou plus selon le type de matériau d'alimenta-

tion utilisé et la restructuration thermique désirée afin d'obtenir

le produit de réaction final solide souhaité.Le nombre de soles annulai-

res dans la zone de préchauffage et dans la zone de réaction du dispositif est fonction de la durée du traitement désiré de manière à obtenir un temps de séjour dans la zone de réaction qui est générralement compris entre une valeur aussi faible qu'environ 1 minute et environ 1 heure ou plus. Le produit solide amélioré thermiquement résultant est

déchargé par l'orifice de sortie de produit 88 dans la sec-

tion inférieure du dispositif,et est en outre refroidi dans

un refroidisseur 116 pour être porté à une température à la-

quelle le produit de réaction solide peut être déchargé pour

être mis en contact avec l'atmosphère sans combustion,ni ef-

fet néfaste.En général,le refroidissement du produit de réac-

tionsolide à une température inférieure à environ 260 C et plus généralement à des températures inférieures à environ

C,est convenable.La conduite de décharge sortant de l'ori-

fice 88 comporte également un sas sous pression 118 que traver-

se le produit de réaction afin d'éviter la perte de la pres-

sion régnant dans le dispositif.

Les gaz refroidis comprenant un mélange de gaz volatils se dégageant du matériau d'alimentation et les gaz chauffés injectés dans la zone de réaction sont extraits de l'extrémité supérieure du réacteur par l'intermédiaire de l'orifice de sortie à collerette 28 et traversent une soupape 120 pour entrer dans un condenseur 122. Dans le condenseur

122,les parties organiques et condensables des gaz sont con-

densées et extraites à titre de condensat formant un sous-

produit.La partie non condensable du gaz est extraite et tout ou partie de celle-ci peut être enlevée et utilisée pour

compléter les besoins en chauffage de la zone de réaction.

D'une façon similaire, la partie liquide extraite du réacteur

dans la zone de préchauffage est enlevée par l'intermédiai-

re d'une valve appropriée 124 et extraite en tant qu'eau résiduelle.L'eau résiduelle contient fréquemment des 17. constituants organiques dissous précieux et peut être traitée de nouveau pour en effectuer l'extraction, ou en variante,

l'eau résiduelle contenant les constituants organiques dis-

sous peut être utilisée directement pour former une boue aqueu-

se renfermant des parties de produit de réaction solide frag-

menté afin d'en faciliter le transport jusqu'à un endroit éloi-

gné du réacteur.

Le gaz produit refroidi provenant du condenseur 122 en figure 4 peut être repressurisé par une pompe 130 à une pression légèrement supérieure à celle du dispositif, après quoi, il est chauffé dans un échangeur de chaleur ou four 132 pour être porté à la valeur élevée désirée et est

ensuite introduit par plusieurs orifices d'entrée à colle-

rette dans le collecteur 107 (figures 2 et 3) pour injec-

tion par l'intermédiaire des soles perforées dans la zone de réaction. Selon la nature du matériau d'alimentation,

la valeur calorifique du gaz produit peut ou non être suf-

fisante pour le chauffage d'un procédé. Cependant, tout le gaz obtenu est disponible pour chauffage du procédé après accumulation du gaz en circulation.Lorsqu'on emploie de la vapeur surchauffée pour injection dans le dispositif, la

totalité du gaz produit peut être immédiatement employée com-

me source de combustible dans le générateur de vapeur. A cet

égard, la totalité ou des parties de l'eau résiduelle récupé-

rée à partir de la zone de préchauffage peuvent être emplo-

yées pour la production de vapeur surchauffée afin de

l'injecter dans la zone de réaction.

De plus, le diagramme d'écoulement de la figu-

re 4 décrit schématiquement des systèmes auxiliaires de chauffage pour remise en circulation du milieu fluide de

transfert de chaleur par l'intermédiaire de la section cir-

conférentielle d'échange de chaleur de la zone de réaction 114. Comme représenté, le système circonférentiel d'échange

de chaleur comporte une pompe 126 pour la mise en circula-

tion du fluide de transfert de chaleur dans un échangeur 18. de chaleur ou four 128 afin d'effectuer son réchauffage et pour décharge dans le faisceau tubulaire dans la zone de réaction.

Le réacteur à soles multiples et le procédé ve-

nant d'être représentés et décrits conviennent particuliè-

rement au traitement de matériaux carbonés ou de mélan-

ges des matériaux du type généralement décrit ci-dessus, lesquels sont généralement caractérisés par une teneur en

humidité relativement élevée à l'état brut d'alimenta-

tion. Le terme "carboné" employé dans la présente descrip-

tion désigne des matériaux qui sont riches en carbone et

peuvent comprendre des dépôts naturels ainsi que des maté-

riaux.résiduels produits lors d'activités agricoles et fo-

restières. Typiquement, de tels matériaux sont constitués de charbons subitumineux, de charbons du type lignite, de la tourbe, des déchets cellulosiques tels que la sciure de bois, l'écorce, des déchets de bois, des branches àt fragments provenant des activités de sciage, des déchets agricoles tels que les tiges de cotonier, les écorces de

noix, les coques de riz, ou analogues, et la pulpe de dé-

chets municipaux solides dont le verre et les agents métal-

liques de contamination ont été enlevés qui contiennent moins d'envir-on 50 % en poids d'humidité, et typiquement environ % en poids d'humidité. Le réacteur à soles multiples, et les procédés décrits ici conviennent particulièrement au traitement et à l'amélioration de matériaux cellulosiques de ce type dans les conditions et avec les paramètres de

traitement décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amé-

rique n 4 052 168; n 4 126 519; n 4 129 420;

n 4 127 391; et n 4 477 257 qu'on supposera ici connus.

On comprenira que les températures particulières dans les diverses zones du réacteur,la pression employée et le temps de séjour

du matériau d'alimentation à l'intérieur des zones peuvent être modi-

fiés afin d'obtenir l'amélioration thermique requise et/ou la res-

tructuration chimique du matériau cellulosique d'alrentation en 19. fonction de sa teneur initiale en humidité,de sa construction chimique

générale et de sa teneur en carbone,ainsi que des caractéristiques dé-

sirées pour le produit solide de réaction récupéré.Par conséquent, on

peut régler la zone de préchauffage du réacteur pour effectuer un pré-

chauffage du matériau d'alimentation entrant à la température ambiante afin de le porter à une température élevée comprise généralement entre environ 90 et environ 260 C,à la suite de quoi,lors de son entrée dans la zone de réaction,le matériau est de nouveau chauffé pour être porté

à une température d'environ 650 C ou plus.On peut également faire va-

rier la pression à l'intérieur du réacteur dans une plage allant d'envi-

ron 2,1 à environ 21 MPa,des pressions comprises entre environ 4,2 et

environ 10,5 MPa étant typiques.

Selon une variante de réalisation du dispositif de la pré-

sente invention,core on le voit le mieux en figure 5,un autre agence-

ment est illustré dans lequel la zone de préchauffage est définie par une chambre inclirnée 134 qui est disposée avec son orifice supérieur de sortie connecté via une bride 136 à un orifice d'entrée à collerette 138 d'un dispositif à soles multiples 140 définissant la zone de réaction.La chambre 134 comporte à son extrémité inférieure un orifice d'entrée 142 par

lequel pénètre le matériau carboné humide d'alimentation,lequel est trans-

féré par un systrème d'alimentation du type à vis ou trémie 144 à sas sous pression pour être introduit dans l'extrémité inférieure de la

chambre.Le matériau est transféré sous pression vers le haut de la chain-

bre 134 par un convoyeur à vis 146 s'étendant sur sa loncueur.L'extrémité

supérieure du convoyeur est montée dans un chapeau d'extrémité 148 bou-

lonné à l'extrémité supérieure de la chambre,et son extrémité inférieure

l'est par l'intermédiaire d'un ensemble formant joint et palier 150 pla-

cé sur une bride boulonnée sur l'extrémité inférieure de la chambre.L'ex-

trémité en saillie de l'arbre du convoyeur à vis 146 est reliée par un

accouplemnent 152 à un moteur électrique 154 à vitesse variable.

L'extrémité supérieure de la chambre 134 conporte un orifice de sortie à collerette 156:ui est destiné à être équipé d'un disque de sécurité ou toute autre soupape appropriée de sécurité afin de libérer

la pression régnant dans le système de réacteur pour une valeur excessi-

ve pré-réglée de la pression.La partie inférieure de la chambre inclinée 20. comporte un second orifice de sortie I collerette 158 relié au moyen d'un tamis perforé tel qu'un tamis du type Johnson & la paroi de la chambre 134, par l'intermédiaire

duquel les gaz non condensables s'échappent du système.

L'orifice de sortie 158 est connecté dans un agencement semblable à celui illustré en figure 4 à une soupape 120 et a un système de traitement et de récupération de gaz de produit. Le préchauffage et la déshydratation partielle du

matériau carboné qui est acheminé vers le haut de la cham-

bre inclinée 134 sont effectués en réponse à la circulation

à contre-courant des gaz de réaction déchargés vers l'exté-

rieur du réacteur 140 par l'orifice d'entrée 138. Comme dans le cas du mode de réalisation décrit en liaison avec la figure 1, le préchauffage du matériau d'alimentation

est obtenu partiellement par condensation des portions con-

densables du gaz de réaction tel que la vapeur sur les sur-

faces du matériau froid entrant ainsi que par échange direct de chaleur. Le préchauffage du matériau d'alimentation est

généralement effectué de façon à porter sa température d'en-

viron 90 à environ 260 C. Les liquides condensés et l'eau

combinée chimiquement qui sont libérés pendant le préchauffa-

ge et le tassage du matériau carboné dans la chambre 134

s'écoulent vers le bas et sont extraits de la partie infé-

rieure de la chambre par un orifice 160 de la même manière que celle décrite précédemment en liaison avec la figure 4, une vanne appropriée 124 étant montée pour le traitement

et la récupération de l'eau résiduelle. La paroi de la cham-

bre 134 contiguë à l'orifice 160 est équipée d'un tamis

perforé approprié, tel qu'un tamis du type Johnson de maniè-

re a minimaliser l'échappement de la partie solide du maté-

riau d'alimentation.

Le dispositif a soles multiples 140 représenté en fi-

gure 5 a une structure similaire à celle dudispositifde la figure 1, sauf toutefois que son intérieur définit 21. une zone de réaction et n'emploie pas les soles inclinées

64 qui sont représentées en figure 1 dans sa section supérieure de pré-

chauffage.Le réacteur 140 a une construction similaire et conprend une par-

tie supérieure 162 en forme de dôme qui est reliée à une section centrale cylindrique circulaire 164 en étant étan- che au gaz grace à des brides annulaires 166. Un bossage annulaire 168 est formé sur la partie centrale intérieure de la partie 162 de manière à recevoir un roulement 170 dans lequel est montée l'extrémité supérieure d'un arbre 172

1r supportant une multitude de bras de raclage 174 conformé-

ment à l'agencement déjà décrit en liaison avec la figure 1.

Chaque bras comporte une pluralité de dents de raclage 176

disposées angulairement pour transférer radialement le maté-

riau d'alimentation vers l'intérieur et vers l'extérieur

de la pluralité de soles 178 espacées verticalement.

Selon l'agencement précédent, le matériau d'alimen-

tation préchauffé et partiellement déshydraté qui est déchar-

gé de l'extrémité supérieure de la chambre 134 entre dans le réacteur par l'intermédiaire de l'orifice d'admission à

collerette 138, équipé d'une goulotte 180 pour la réparti-

tion du matériau sur la sole 178 la plus haute. En réponse

à la rotation des bras de raclage, le matériau d'alimenta-

tion descend de façon alternée comme on l'a décrit précédem-

ment et comme cela est représenté par les flèches en figu-

re 5. Comme la partie inférieure du réacteur 140 est sensi-

blement identique à celle de la figure 1, aucune illustra-

tion spécifique n'en sera donnée. L'agencement d'entraîne-

ment et l'agencement de support qui sont illustrés en figu-

re 1 peuvent être utilisés pour le support du réacteur 140.

Comme dans le cas de l'agencement de la figure 1,

le dispositif 140 de la figure 5 comporte une garniture cylin-

drique 182 qui définit la paroi intérieure de la zone de réaction munie d'une couche extérieure d'isolant 184 entre la paroi 164. D'une façon similaire, la surface extérieure de la paroi et la partie supérieure en forme de dMme peuvent 22.

être munies d'une couche isolante 186 de manière à minima-

liser les pertes de chaleur.

Dans le mode de réalisation illustré en figure , les soles 178 ont une construction identique à celle décrite antérieurement en liaison avec la figure 1, et

sont plus pleinemen illustrées en figures 2 et 3 des des-

sins. Le chauffage du matériau d'alimentation dans la zone

de réaction est obtenu par injection directe de gaz chauf-

fés à des températures et pressions contrôlées qui peuvent en outre être renforcées par des dispositifs auxiliaires facultatifs de chauffage tels que le faisceau tubulaire

hélicoïdal 94 illustré en figure 1.

Il est en outre envisagé qu'après un fonctionne-

ment prolongé, une accumulation fâcheuse de goudrons et

autres matières puisse se produire sur les surfaces inté-

rieures du dispositif illustré en figures 1 et 5.Dans ce cas,

l'intérieur du dispositif peut être nettoyé en cessant tempo-

rairement l'introduction du matériau d'alimentation et après que le dernier produit ait traversé l'orifice de sortie,

2i de l'air est introduit à l'intérieur du dispositif, effec-

tuant l'oxydation et l'enlèvement des dépCts carbonés qui

se sont accumulés.

Selon l'agencement illustré en figure 5, le dis-

positif 140 comporte également de préférence un orifice de

sortie à collerette 194 dans sa section supérieure en for-

me de dôme, cet orifice étant destiné à être connecté à un

système de libération de la pression ou un disque de sécuri-

té d'une manière similaire à l'orifice de sortie 156 de la

chambre 134.

Les conditions de fonctionnement du dispositif

illustré en figure 5 sont sensiblement identiques à cel-

les qu'on a décrites précédemment en liaison avec le dispo-

sitif de la figure 1, pour donner un produit amélioré, chi-

miquement restructuré et partiellement pyrolysé.

On décrira maintenant un exemple typique du 23. fonctionnement du dispositif à soles multiples selon le

mode de réalisation illustré en figure 5 pour l'améliora-

tion d'in matériau d'alimentation constitué de bois humi-

de. En liaison avec la figure 5, le bois humide entre dans l'orifice d'admission 142 à une pression correspon- dant à la pression atmosphérique et à une température d'environ 15 C. Le bois humide traverse la trémie 144 et est introduit dans l'extrémité inférieure de la chambre

inclinée 134 à une pression de 5,7 MPa et à une tempéra-

ture d'environ 18 C. Le matériau d'alimentation est trans-

féré vers le haut de la chambre 134 par le convoyeur à vis tout en étant en contact par contre-courant avec les gaz chauffés provenant du réacteur 140. Le bois préchauffé à

une température d'environ 200 C et à une pression d'envi-

ron 5,75 MPa est transféré jusqu'à l'orifice d'entrée 138 du réacteur. Le gaz produit à une température d'environ C et à une pression d'environ 5, 7 MPa est extrait de l'orifice de sortie 158 de la chambre 134 alors que l'eau résiduelle est enlevée par l'orifice de drainage 160 à une température d'environ 200WC et une pression de ,7 MPa.

Le matériau d'alimentation pré-chauffé est en ou-

* tre chauffé par l'injection de gaz chauds dans le dispo-

sitif 140 pour être porté à la température de fonctionne-

ment désirée, par exemple 400 C, lors de son mouvement descendant dans la zone de réaction et les gaz chauds

s'élèvent et sont transférés à contre-courant par l'in-

termédiaire de la chambre de préchauffage 134. Le produit solide amélioré therminiquement qui en résulte est en outre refroidi jusqu'à une température, par exemple jusqu'à une valeur inférieure à environ 90 C, après quoi il est transféré par l'intermédiaire d'une trémie à sas pour

être stocké à la pression atmosphérique.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle 24. est au contraire susceptible de modifications et de

variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

25.

Claims

REVENDICATIONS I - Dispositif a soles multiples pour traitement thermique de matériaux carbones organiques sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient sous pres- sion (10) définissant une chambre qui comporte une multitu- de de soles annulaires superposées (64) constituées d'une série de soles supérieures inclinées vers le bas dans la direction de la périphérie de la chambre et d'une série de soles inférieures espacées du dessous des précédentes, un moyen d'admission (24) dans la partie supérieure du récipient pour introduire un matériau d'alimentation car- boné humide sous pression sur la sole la plus haute, des moyens de raclage (48) disposés au-dessus de chaque sole pour transférer radialement le matériau d'alimentation le long de chaque sole dans une direction dirigée alternative- ment vers l'intérieur et vers l'extérieur afin d'effectuer une descente en cascade du matériau entre une sole et la sole suivante située au-dessous, un moyen d'orifice de sor- tie (28) dans la partie supérieure du récipient pour extraire les gaz volatils de la chambre, des moyens de déflecteur (72) surplombant les soles supérieures et les moyens de raclage pour diriger la circulation ascen- dante, à contre-courant, des gaz volatils contigus au matériau d'alimentation et en relation de transfert de cha- leur avec celui-ci, un moyen de vidange (74) disposé en communication avec les soles supérieures pour extraire tout liquide présentdessus sous pression à partir de la chambre, des moyens de chauffage (94, 96) dans la chambre disposés dans la région des soles inférieurespour chauffer le matériau d'alimentation se trouvant dessus et le porter à une tempé- rature élevée pendant une durée suffisante pour vaporiser au moins une partie des substances volatiles et former des gaz volatils et un produit de réaction,les moyens de chauf- fage comprenant au moins l'une des soles inférieures com- portant une surface supérieure perforée disposée en 26, communication avec une chambre pour décharger un gaz chauf- fé afin de le mettre en contact avec le matériau d'alimen- tation placé sur la sole et un moyen d'alimentation pour fournir le gaz chauffé à la chambre à une température éle- vée contrôlée et à une pression supérieure à la pression régnant dans la chambre et un moyen de décharge dans la par- tie inférieure du récipient pour extraire de la chambre le produit de réaction sous pression.

2 - Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comprend un moyen de nettoyage (77) as-

socié aux moyens de raclage-(48) pour nettoyer le moyen de

vidange (74).
3 - Dispositif selon la revendication 1, dans le-

quel les soles inférieures comportent une multitude de sections se montant les unes dans les autres, formées d'une surface perforée sur au moins une partie de leur

surface supérieure.
4 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que les soles inférieures sont constituées d'une

surface perforée comprenant une paroi supérieure dans la-

quelle sont formées une multitude de perforations et un

écran métallique poreux (109) disposé sur sa surface infé-

rieure pour empêcher que le matériau d'alimentation n'entre

dans la chambre (104).
5 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que les moyens de chauffage comprennent en outre un moyen auxiliaire de transfert de chaleur dans la chambre afin de compléter le chauffage du matériau d'alimentation

par le gaz chaud introduit par les soles inférieures.
6 - Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour suppor-

ter de manière réglagle le moyen de raclage pour mouve-

ment vertical par rapport aux surfaces supérieures des

soles supérieures et inférieures.
7 - Dispositif pour le traitement thermique de 21. matériaux carbonés organiques sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de préchauffage (134) ayant un orifice d'entrée (142) à l'une de ses extrémités

destiné à recevoir le matériau d'alimentation sous pres-

sion et un orifice de sortie (138) à son autre extrémité destiné à décharger le matériau d'alimentation préchauffé, un moyen de convoyage (146) pour acheminer la matériau

d'alimentation à travers la chambre entre l'orifice d'en-

trée et l'orifice de sortie, un moyen de vidange (160) dans la chambre pour extraire de la chambre tout liquide s'y trouvant sous pression, un moyen d'orifice de sortie (158) dans la partie supérieure de la chambre pour extraire de

la chambre des gaz volatils sous pression à un endroit es-

pacé de l'orifice de sortie, un dispositif (140) à soles

multiples comportant un récipient sous pression renfer-

mant une multitude de soles annulaires superposées (178),

un moyen d'orifice d'admission (180) dans la partie supé-

rieure du récipient disposé en communication avec l'orifi-

ce de sortie de la chambre pour introduire le matériau d'alimentation préchauffé sous pression sur la sole la

plus haute, des moyens de raclage (174) disposés au-

dessus de chaque sole pour transférer le matériau radiale-

ment le long de chaque sole en le dirigeant alternative-

ment vers l'intérieur et vers l'extérieur afin d'effec-

tuer sa chute en cascade d'une sole à la sole suivante,

des moyens de chauffage (188) dans le récipient pour chauf-

fer progressivement le matériau d'alimentation sur les

soles jusqu'à une température élevée pendant une durée suf-

fisante pour vaporiser au moins une partie des substances volatiles et former des gaz volatils et un produit de réaction, les moyens de chauffage comprenant au moins une sole annulaire présentant une surface supérieure perforée disposée en communication avec une chambre pour décharger

un gaz chauffé afin de le mettre en contact avec le maté-

riau d'alimentation se trouvant sur la sole et un moyen 28. d'alimentation pour fournir le gaz chauffé à la chambre

à une température élevée contrôlée et à une pression supé-

rieure à la pression régnant dans le récipient, un moyen pour diriger les gaz volatils vers le haut du récipient et à travers la chambre de préchauffage dans une direction à contre-courant du déplacement du matériau d'alimentation vers l'orifice de sortie, et un moyen de décharge dans la partie inférieure du récipient pour décharger du réacteur

le produit de réaction sous pression.
8 - Dispositif à réacteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de convoyage dans la

chambre (134) comprend un convoyeur du type à vis (146).
9 - Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que les moyens de chauffage comprennent un

moyen auxiliaire de transfert de chaleur dans le réci-

pient pour compléter le chauffage du matériau d'alinenta-

tion par le gaz chauffé qui est introduit par les soles.

- Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que les soles comprennent une multitude de

sections (95) se montant les unes dans les autres qui com-

prennent une surface perforée sur au moins une partie de

leur surface supérieure.
11 - Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que les soles comprennent une surface perfo-

rée comportant une paroi supérieure dans laquelle sont

ménagées une multitude de perforations et un écran mé-

tallique poreux disposé sur leur surface inférieure pour empêcher que le matériau d'alimentation n'entre dans la chambre.
12 - Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour suppor-

ter de manière réglable les moyens de raclage dans le réacteur pour mouvement vertical par rapport aux surfaces

supérieures des soles.
13 - Procédé de traitement thermique de 29. matériaux carbonés organiques humides sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: (a) l'introduction d'une fourniture de matériau carboné humide devant être traité sous pression dans un dispositif à soles multiples comportant un récipient sous

pression contenant une pluralité de soles annulaires su-

perposées constituées d'une série de soles supérieures inclinées vers le bas dans la direction de la périphérie du récipient et d'une série de soles inférieures espacées des précédentes en étant au-dessous; (b) le dépôt du matériau d'alimentation sur la

sole la plus haute et le transfert de ce matériau radiale-

ment le long de chaque sole en le dirigeant alternative-

ment vers l'intérieur et vers l'extérieur de manière à effectuer une chute en cascade du matériau d'une sole à la sole suivante se trouvant audessous;

(c) la mise en contact du matériau d'alimenta-

tion avec la circulation à contre-courant de gaz volatils

afin d'effectuer un préchauffage du matériau sur les so-

les supérieures et faire passer sa température d'environ à environ 260 C; (d) la vidange du liquide pour l'extraire des soles supérieures provenant de l'humidité libérée par le matériau d'alimentation et des liquides condensables des

gaz volatils sous pression pour les extraire de l'inté-

rieur du récipient;

(e) le chauffage du matériau d'alimentation pré-

chauffé sur les soles inférieures pour le porter à une température élevée par injection d'un gaz chauffé dans un contact avec échange de chaleur avec le matériau d'alimentation sur au moins certaines soles inférieures pendant une durée suffisante pour vaporiser au moins une partie des substances volatiles renfermées et former des gaz volatils et un produit de réaction solide; (f) l'extraction des gaz de réaction résiduels 30. de la partie supérieure du récipient et la décharge du produit de réaction solide sous pression à partir de la

portion inférieure du récipient.
14 - Procédé de traitement thermique sous pres-

sion de matériaux carbonés organiques humides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: (a) l'introduction d'une fourniture de matériau

d'alimentation carboné humide devant être traité sous pres-

sion dans une chambre de préchauffage et le préchauffage

du matériau d'alimentation pour le porter à une températu-

re comprise entre environ 90 et environ 260 C par contact

par transfert thermique à contre-courant avec des gaz vola-

tils chauffés;

(b) l'extraction du liquide formé dans la cham-

bre de préchauffage pour l'enlever de la chambre sous pres-

sion;

(c) l'introduction du matériau d'alimentation pré-

chauffé sous pression dans un dispositif à soles multiples

comportant un récipient sous pression contenant une plura-

lité de soles annulaires superposées; (d) la répartition du matériau d'alimentation préchauffé sur la sole la plus haute et le transfert du matériau radialement le long de chaque sole pour le diriger alternativement vers l'intérieur et vers l'extérieur et effectuer une chute en cascade du matériau d'une sole à la sole suivante située audessous; (e) le chauffage du matériau d'alimentation

dans le dispositif pour le porter à une température éle-

vée par injection d'un gaz chauffé dans un contact à échan-

ge de chaleur avec le matériau d'alimentation sur au moins certaines soles annulaires pendant une durée suffisante

pour vaporiser au moins une partie des substances vola-

tiles qu'il contient afin de former des gaz volatils et un produit de réaction solide; (f) le transfert des gaz volatils chauffés de 31. réaction dans une direction à contre-courant du matériau d'alimentation, à travers le récipient sous pression et dans la chambre de préchauffage, et (g) la décharge du produit de réaction solide sous pression à partir du réacteur.