FR2619389A1 - Process for the production of charcoal - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE PRODUCTIOB DE CHARBON DE BOIS
La présente invention concerne les fours de carbonisation pour la production de charbon de bois.PROCESS FOR PRODUCTIOTING WOOD CHARCOAL
The present invention relates to carbonization furnaces for the production of charcoal.
La production de charbon de bois prend une place de plus en plus importante dans l'industrie de transformation du bois du fait de sa consommation croissante dans des feux en plein air, appelée couramment barbecue. Charcoal production is becoming increasingly important in the wood processing industry because of its increasing consumption in outdoor fires, commonly referred to as barbecue.
Le charbon de bois se fabrique schématiquement de la manière suivante
- on réalise une meule de bois, en bûches ou rondins, que l'on place dans une enceinte. Autrefois, ces enceintes étaient réalisées par un simple revetement de terre sur la meule, laquelle reposait à même le sol. Les enceintes actuelles sont des fours métalliques comportant une cuve, recouverte d'une virole et d'un toit.Charcoal is schematically manufactured as follows
- We realize a grind of wood, logs or logs, which is placed in an enclosure. In the past, these speakers were made by a simple coating of soil on the wheel, which rested on the ground. The present enclosures are metal furnaces comprising a tank, covered with a ferrule and a roof.
- la meule est traversée par une cheminée centrale et est alimentée en air par des ouvertures périphériques. - The grinding wheel is traversed by a central chimney and is supplied with air through peripheral openings.
- on allume le bois, à l'aide de braises ou d'une torche par exemple, et la carbonisation commence. - we light the wood, using embers or a torch for example, and carbonization begins.
Celle-ci comprend quatre phases successives
1. La combustion initiale : le bois prend feu
progressivement cette phase est essentiellement
une montée en température de toute la charge.This consists of four successive phases
1. Initial combustion: the wood catches fire
progressively this phase is basically
a rise in temperature of the whole load.
Elle produit surtout du gaz carbonique et de
l'eau qui se dégage en une fumée blanche.It produces mainly carbon dioxide and
the water that emerges in a white smoke.
2. La déshydratation | le bois, porté à la
température d'au moins 6 C libère son eau.2. Dehydration | wood, brought to the
temperature of at least 6 C releases its water.
3. La réaction exothermique : progressivement la
température augmente jusqu'à 65-, et lorsque
l'eau a disparu le bois se décompose en diverses
substances < acide acétique, méthanol, goudrons,
oxyde de carbone, . . . ) rejetées dans des fumees
de couleur jaunâtre.3. The exothermic reaction: progressively
temperature increases to 65-, and when
the water is gone the wood is broken down into various
substances <acetic acid, methanol, tars,
carbon monoxide,. . . ) released into fumes
yellowish color.
4. Refroidissement | lorsque ces fumées
disparaissent le bois est transforme en charbon,
qu'il est necessaire de refroidir très
progressivement, et à l'abri de l'air pour
arreter la combustion.4. Cooling | when these fumes
disappear the wood is turned into coal,
that it is necessary to cool very
gradually, and protected from the air for
stop the combustion.
- Lorsque le four est froid, on l'ouvre et le
charbon est extrait.- When the oven is cold, open it and
coal is extracted.
Pour réaliser un charbon de bonne qualité et eviter une perte excessive de bois sous forme de cendres il est nécessaire de maîtriser l'alimentation du four en air. En effet la quantité d'air consommée est variable selon les phases de la carbonisation : la déshydration nécessite un exces d'air, la réaction exothermique doit se dérouler dans une atmosphère dont la teneur en air doit être contrôlée, le refroidissement doit se faire sans entrée d'air, le four était étouffé. To achieve a good quality coal and to avoid an excessive loss of wood in the form of ash it is necessary to control the supply of the oven in air. In fact the quantity of air consumed varies according to the carbonization phase: dehydration requires an excess of air, the exothermic reaction must take place in an atmosphere whose air content must be controlled, the cooling must be done without air inlet, the oven was smothered.
Dans les fours à géométrie constante, compte tenu de la diminution importante du volume du bois pendant la déshydratation, le volume d'air emprisonné dans l'appareil est trop important, ce qui favorise une combustion trop vive du bois et la production de cendres et de poussières en grande quantité. In kilns with constant geometry, given the significant decrease in the volume of wood during dewatering, the volume of air trapped in the apparatus is too great, which favors a too intense combustion of the wood and the production of ash and dust in large quantities.
On sait réaliser des fours à géométrie variable qui réduisent le volume d'air emprisonné dans l'appareil au fur et à mesure que le volume de bois diminue. It is known to make furnaces with variable geometry that reduce the volume of air trapped in the unit as the volume of wood decreases.
Ces fours comportent généralement une virole inférieure reposant sur un fond, une virole supérieure coulissant verticalement autour de la virole inférieure et couverte d'un toit, lui-même comportant au moins une cheminee à tirage réglable. Au début de la carbonisaiton la virole supérieure est en position haute ; et elle descend ensuite progressivement en général par gravité avec la diminution du volume du bois déshydraté. These furnaces generally comprise a lower ferrule resting on a bottom, an upper ferrule sliding vertically around the lower ferrule and covered with a roof, itself having at least one chimney with adjustable draft. At the beginning of carbonisaiton the upper ferrule is in the high position; and it then goes down gradually in general by gravity with the decrease of the volume of the dehydrated wood.
Ces types de fours sont décrits dans les brevets français 868 129, 874 73 et 84 6395 ; ils permettent de réaliser des carbonisations avec un bon rendement, une bonne qualité de charbon (le charbon contient au moins 82% de carbone, ce qui est le minimum impose par la norme Afnor B55 l1) et une grande sécurité. These types of furnaces are described in French patents 868 129, 874 73 and 84 6395; they make it possible to carbonize with a good yield, a good quality of coal (the coal contains at least 82% of carbon, which is the minimum imposed by the Afnor B55 standard l1) and a high security.
Cependant, les coûts de productions sont encore très élevés du fait d'une durée de carbonisation très longue : suivant les essences de bois et l'humidité des rondins, le cycle complet dure habituellement entre 4 et 48 heures. However, the production costs are still very high due to a very long carbonization time: depending on the wood species and the humidity of the logs, the complete cycle usually lasts between 4 and 48 hours.
Pour résoudre ce problème plusieurs solutions ont été envisagées, mais sans succès
- accroissement du volume des fours : on ne peut
pas augmenter sensiblement les dimensions des
fours car la température doit être homogène à
l'intérieur de la charge en combustion, ce qui
est très difficile S obtenir lorsque le volume
est important ; d'autre part ces fours doivent
être mobiles de façon à pouvoir être installés
facilement sur les chantiers d'abattage de bois.To solve this problem several solutions were considered, but without success
- increase in the volume of ovens: you can not
not significantly increase the dimensions of
ovens because the temperature must be homogeneous at
inside the burning load, which
is very difficult to get when the volume
is important ; on the other hand these ovens must
be mobile so that they can be installed
easily on logging sites.
- réduction de la durée de refroidissement
(cette phase est la plus longue et dure environ
vingt quatre heures) : le brevet FR 874 73
décrit un four comportant un dispositif de
refroidissement par circulation forcée d'air ou
d'un autre fluide froid, au contact des parois
chaudes du four.- reduction of cooling time
(this phase is the longest and lasts about
twenty four hours): the patent FR 874 73
describes a furnace comprising a device
cooling by forced circulation of air or
another cold fluid, in contact with the walls
hot from the oven.
Cependant ce dispositif de refroidissement élève considérablement les coûts de construction car il est nécessaire de prévoir une étanchéité rigoureuse des parois pour éviter les entrées d'air dans le four. Et si l'air est remplacé par de l'eau, d'une part le métal doit être inoxydable, d'autre part la consommation d'eau est très élevée. However, this cooling device considerably increases the construction costs because it is necessary to provide a tight seal of the walls to prevent air entering the oven. And if the air is replaced by water, on the one hand the metal must be stainless, on the other hand the consumption of water is very high.
- réduction de la durée des trois premières
phases < combustion, déshydratation et réaction
exothermique). Tout d'abord une réduction de la
durée de ces phases suppose un contrôle
trèsrigoureux des températures dans la masse en
fusion. Ensuite pour arriver au même résultat
plus rapidement il faut nécessairement activer
les réactions avec une alimentation d'air forcée
et donc concentrer dans le tempset dans l'espace
les rejets, c'est-a-dire les fumées. Il n'est
pas donc possible de réduire la duree de ces
premières phases sans augmenter la pollution de
1' air environnant.- reduction of the duration of the first three
phases <combustion, dehydration and reaction
exothermic). First of all a reduction of the
duration of these phases assumes a control
very hot temperatures in the mass in
fusion. Then to arrive at the same result
more quickly it is necessary to activate
reactions with a forced air supply
and therefore focus in time and in space
the discharges, that is to say the fumes. It is not
therefore not possible to reduce the duration of these
first phases without increasing the pollution of
The surrounding air.
Parmi les gaz rejetés au cours de la carbonisation, certains sont toxiques (oxyde de carbone, méthadone, ... > et la pollution de l'air, si elle est acceptée habituellement avec les fours classiques ne peut être augmentée. Of the gases released during carbonization, some are toxic (carbon monoxide, methadone, ...> and air pollution, though usually accepted with conventional ovens can not be increased.
La présente invention a pour objectif de réaliser un procédé de production de chabon de bois, et son dispositif, à durée de carbonisation réduite et non polluant. The object of the present invention is to provide a process for the production of wood chaff, and its device, which has a reduced carbonization time and is non-polluting.
L'invention a pour objet un procédé de production de charbon de bois caractérisé en ce que simultanément
- d'une part on réalise la combustion d'une
charge de bois dans un four 1 du type à
géometrie variable avec une alimentation 8 d'air
forcé, les différentes étapes de la
carbonisation étant contrôlées au moins par des
mesures de température de la combustion, de
sorte que les fumées de combustion soient
concentrées,
- d'autre part on collecte les fumées de
combustion, on les conduit dans un four
secondaire 13 d'incinération, alimenté en air
forcé chaud, où elles sont incinérées, de telle sorte que les fumées rejetées dans l'atmosphère, ne contiennent aucun gaz polluant, et que la durée de la combustion est réduite d'environ de moitié.The subject of the invention is a method for producing charcoal, characterized in that simultaneously
on the one hand, the combustion of a
load of wood in a furnace 1 type to
variable geometry with 8 air supply
forced, the different stages of the
carbonisation being controlled at least by
temperature measurements of combustion,
so that the combustion fumes are
concentrated
- on the other hand, we collect the smoke from
combustion, they are driven in an oven
secondary 13 incineration, supplied with air
forced to hot, where they are incinerated, so that the fumes released into the atmosphere contain no polluting gas, and that the duration of the combustion is reduced by about half.
En outre le procédé est remarquable par les caractéristiques suivantes
- préalablement à l'allumage de la charge de
bois, on chauffe le four 13 d'incinération à une
température prédéterminée à l'aide d'un brûleur
d'appoint 31. In addition the process is remarkable for the following characteristics
- prior to the ignition of the charge of
wood, the incineration furnace 13 is heated to a
predetermined temperature using a burner
31.
- pendant toute la durée de l'incineration des
fumées, on utilise le brûleur d'appoint pour
maintenir le four d'incinération 13 à une
température minimum prédéterminée.- throughout the duration of the incineration of
smoke, the auxiliary burner is used for
keep the incineration furnace 13 at a
predetermined minimum temperature.
- on chauffe l'air de combustion des fumées dans
un échangeur de chaleur 19, disposé dans la
cheminee d'évacuation du four d'incinération.- the flue gas combustion air is heated in
a heat exchanger 19 disposed in the
chimney exhausting the incineration furnace.
- on maintient constante la température et la
pression d'alimentation de l'air préchauffé au
moyen d'appareils de contrôle de température
23,29 de pression 24 et réglage de débit 22, 26,35. - the temperature and the temperature are kept constant
preheated air supply pressure at
means of temperature control devices
Pressure 23.29 and flow control 22, 26.35.
L'invention a encore pour objet le dispositif de production, selon le procédé défini précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison
- au moins un four à charbon de bois 1 du type à
géométrie variable comportant un collecteur 32
des fumées de combustion,
- un four secondaire 13 d' incinération des
fumées de combustion comportant au moins une
sonde de mesure de la température 27
d'incinération, et une cheminée d'évacuation des
gaz incinérés 2,
- une conduite calorifugée 34 entre les deux
fours pour évacuer les fumées de combustion et
alimenter le four d'incinération 13, ladite
conduite comportant une sonde de mesure de la
température 3. The subject of the invention is also the production device, according to the process defined above, characterized in that it comprises in combination
- at least one charcoal oven 1 of the type
variable geometry with a collector 32
combustion fumes,
a secondary oven 13 for incineration of
combustion fumes comprising at least one
temperature measurement probe 27
incineration, and an exhaust stack
incinerated gas 2,
an insulated pipe 34 between the two
furnaces for evacuating combustion fumes and
supplying the incineration furnace 13, said
conduct comprising a measuring probe of the
temperature 3.
- une alimentation en air forcé 8 pour le four à
charbon,
- une alimentation en air forcé 36 pour le four
d'incinération,
- des moyens 19 de pré-chauffage de l'air forcé
d'incinération,
- des moyens de réglage de la température et de
la pression d'alimentation de l'air préchauffé
23,25,26.- a forced air supply 8 for the oven to
coal,
a forced air supply 36 for the oven
incineration,
means 19 for pre-heating the forced air
incineration,
means for adjusting the temperature and
preheated air supply pressure
23,25,26.
Le dispositif est encore définit par les caractéristiques suivantes
- le collecteur est une cloche 32 qui recouvre le four 1 et repose à la hauteur du fond de telle sorte que les fumees ne peuvent s'échapper par la partie basse de la cloche, et il comporte une cheminée d'évacuation 33 reliée à la conduite d'alimentation 34 du four d'incinération.The device is further defined by the following features
the collector is a bell 32 which covers the furnace 1 and rests at the height of the bottom so that the fumes can not escape through the lower part of the bell, and it comprises a discharge chimney 33 connected to the supply line 34 of the incineration furnace.
- il comporte un échangeur de chaleur 19 disposé dans la cheminée 20 d'évacuation des gaz incinérés, destiné à préchauffer l'air d'incinération. - It comprises a heat exchanger 19 disposed in the stack 20 for discharging incinerated gases, for preheating the incineration air.
- il comporte au moins une sonde de mesure de la pression 24, au moins une sonde de mesure de la température 23 et un orifice de fuite 25 réglable 26 disposés dans la conduite d'alimentation en air d'incinération, destinés à permettre le réglage de la pression d'alimentation et de la température de l'air préchauffé. it comprises at least one pressure measurement probe 24, at least one temperature measuring probe 23 and an adjustable leakage orifice 26 disposed in the incineration air supply pipe, intended to allow the adjustment the supply pressure and the temperature of the preheated air.
- le four d'incinération 13 comporte
au moins un brûleur 15 de fumée de combustion
du bois,
au moins une entrée d'air 17 préchauffé
destine à brûler des fumées,
. un brûleur d'appoint 31 du type brûleur à
pression à gaz ou à fuel, destiné d'une part a
chauffer le four avant l'allumage du four à
charbon, d'autre part à assurer une température
minimum prédéterminée, dans le four
d'incinération.the incineration furnace 13 comprises
at least one burner 15 of combustion smoke
wood,
at least one preheated air inlet 17
intended to burn fumes,
. an auxiliary burner 31 of the burner type
gas or fuel pressure, intended on the one hand
heat the oven before turning on the oven
coal, on the other hand to ensure a temperature
predetermined minimum, in the oven
incineration.
- chaque brûleur 15 est disposé au voisinage
d'une entrée d'air 17 d'incinération, afin de
stabiliser la flamme d'incinération.each burner 15 is disposed in the vicinity
of an incineration air inlet 17, in order to
stabilize the incineration flame.
L'invention a encore pour objet un procédé de fonctionnement en continu d'une installation de production de charbons de bois du type défini précédemment caractérisé en ce que on installe
- un four d'incinération 13,
- une pluralité de fours a charbon 1 susceptibles d'alimenter séparément le four d'incinération 13. The subject of the invention is also a process for the continuous operation of a charcoal production plant of the type defined above, characterized in that one installs
an incineration furnace 13,
a plurality of coal furnaces 1 capable of supplying the incineration furnace 13 separately.
- on divise la combustion en un nombre P de phases, et on branche au moins P fours a charbon sur le four d'incinération,
- on met en marche successivement chacun des P fours, un à chaque début de phase,
- à chaque changement de phase suivante on
. débranche un four à charbon dont la combustion
est achevée,
. on branche un four préalablement chargé et on
allume le bois, de telle sorte qu'il y ait toujours au moins P fours à charbon 1 en combustion et alimentant le four d'incinération 13, et de telle sorte que le four d'incinération soit alimenté en continu avec une quantité et une qualité de fumee favorisant un fonctionnement autonome, sans appoint.the combustion is divided into a number P of phases, and at least the coal furnaces are connected to the incineration furnace,
each of the furnaces is started successively, one at each beginning of the phase,
- at each subsequent phase change
. disconnects a coal oven whose combustion
is completed,
. you plug in a pre-charged oven and
the wood is lit, so that there is always at least one burning furnace 1 fed to the incineration furnace 13, and so that the incineration furnace is fed continuously with a quantity and a smoke quality favoring autonomous operation, without extra charge.
Le procédé de production est réalisé de préférence de la manière suivante
- on installe au moins douze fours à charbon 1, on divise la combustion en quatre étapes de trois heures, et on alimente le four d'incinération 13 avec au moins quatre fours à charbons I chacun étant à une etape de combustion différente selon le processus suivant @MPS FOUR n FOUR n allumage 1 allumage 2 allumage 3 allumage 4 2 débranchement 1 et refroidissement/branchement et allumage 5 5 débranchement 2 et refroidissement/branchement et allumage 6 8 débranchement 3 et refroidissement/branchement et allumage 7 1 débranchement 4 et refroidissement/branchement et allumage 8 4 débranchement et refroidissement 5 branchement et allumage 9 7 6 branchement et allumage 10 0 7 branchement et allumage 11 3 8 branchement et allumage 12 6 déchargement charbon 1 débranchement four n 5 installation nouvelle @@@@@@ @@ @@@@@@@@ de telle sorte que le charbon soit produit par quantité successives toutes les trois heures, avec des cycles de production respectifs de trente six heures environ par four, et que le fonctionnement de l'installation soit continu.The production process is preferably carried out as follows
at least twelve coal furnaces are installed 1, the combustion is divided into four stages of three hours, and the incineration furnace 13 is fed with at least four coal furnaces each being at a different combustion stage depending on the process next @MPS OVEN n OVEN n ignition 1 ignition 2 ignition 3 ignition 4 2 disconnection 1 and cooling / connection and ignition 5 5 disconnection 2 and cooling / connection and ignition 6 8 disconnection 3 and cooling / connection and ignition 7 1 disconnection 4 and cooling / connection and ignition 8 4 disconnection and cooling 5 connection and ignition 9 7 6 connection and ignition 10 0 7 connection and ignition 11 3 8 connection and ignition 12 6 unloading coal 1 disconnecting oven 5 new installation @@@@@@@@ so that the coal is produced in successive quantities every three hours, with respective production cycles of thirty six hours enviro n per oven, and that the operation of the installation is continuous.
L'invention porte encore sur le dispositif permettant la réalisation du procédé defini ar paragraphes qui précède : ce dispositif comporte
- un four d'incinération,
- une pluralité de fours à charbons 1 dont les
fumées sont susceptibles d'alimenter le four
d'incinération 13, une partie des fours étant en
phase de combustion, l'autre partie des fours
étant en phase de refroidissement, les fours en
combustion étant branchés sur le four
d'incinération 13 de telle sorte que le four
d'incinération fonctionne en continu sans
brûleur d'appoint.The invention also relates to the device for carrying out the method defined in the preceding paragraphs: this device comprises
- an incineration furnace,
a plurality of coal furnaces 1 whose
fumes are likely to feed the oven
incineration 13, part of the furnaces being in
combustion phase, the other part of the ovens
being in the cooling phase, the ovens
burning being connected to the oven
of incineration 13 so that the oven
incineration works continuously without
extra burner.
De préférence il comporte
- au moins douze fours à charbons 1, quatre
fours étant en phase de combustion et alimentant
le four d'incinération 13, les huit autres fours
étant en phase de refroidissement.Preferably it comprises
- at least twelve charcoal furnaces 1, four
furnaces being in the combustion phase and feeding
the incineration furnace 13, the eight other ovens
being in the cooling phase.
Afin de mieux comprendre l'invention on a representé au dessin annexé
- figure 1 : une vue schématique de profil du
dispositif comportant un four à charbon relié à
un four d'incineration selon l'invention.In order to better understand the invention, there is shown in the attached drawing
FIG. 1: a schematic view of the profile of
device comprising a coal furnace connected to
an incineration furnace according to the invention.
- figure 2 : un schéma du dispositif de
production de charbon de bois à fonctionnement
continu comportant un four d'incinération
alimenté par quatre fours à charbon.FIG. 2: a diagram of the device
functioning charcoal production
continuous with an incineration furnace
fed by four coal furnaces.
La figure 1 illustre le dispositif utilisé pour la production de charbons par le procédé dans sa forme élémentaire. Figure 1 illustrates the device used for the production of coals by the method in its elemental form.
Dans un premier temps, on installe un four à charbons 1 de type à géométrie variable classique, et à proximité de ce four 1 on dispose un four secondaire, ou four d' incinération destiné à brûler les fumées produites par la combustion du bois. Firstly, it installs a type of conventional variable geometry furnace type 1, and in the vicinity of this furnace 1 there is a secondary furnace, or incineration furnace for burning the fumes produced by the combustion of wood.
On charge le four à charbons de bois. The charcoal oven is loaded.
On dispose sur le four à charbons 1 un collecteur de fumées que l'on relie au four d'incinération par une conduite calorifugée. The furnace 1 has a flue gas collector which is connected to the incineration furnace by a heat-insulated pipe.
On alimente les fours séparément en air forcé avec des ventilateurs : le four å charbons en air forcé à température ambiante, le four à incinérer en air forcé préchauffé;
Le préchauffage de l'air est réalisé par un brûleur d'appoint installé dans le four d'incinération, et en faisant passer la conduite d'air dans la cheminée d'évacuation.The furnaces are supplied separately with forced air with fans: the forced air oven at ambient temperature, the preheated forced air incinerator;
The preheating of the air is done by a backup burner installed in the incineration furnace, and by passing the air duct into the exhaust stack.
On installe des sondes de mesure de débit dans les conduites d'air en amont des ventilateurs, des s ondes de mesure de température dans les conduites de gaz chauds < fumées, air, gaz brulés > et des sondes de mesure de pression dans les conduites d'alimentation d'air en amont des fours, et dans le four d' incinération. Flow measurement probes are installed in the air ducts upstream of the fans, temperature measurement waves in the hot gas pipes (fumes, air, flue gases) and pressure probes in the pipes. supply air upstream of the furnaces, and in the incineration furnace.
Toutes ces différentes sondes ont pour fonction d'indiquer, l'état de combustion dans les fours et d'agir pour corriger, accéder ou diminuer la combustion. En particulier les sondes de mesure de température des fumées de combustion, en sortie du four permettent de connaître l'évolution de la carbonisation (combustion initiale, déshydratation, réaction exothermique, refroidissement). Ces sondes sont indispensables car l'opérateur habituellement mesure l'évolution de la carbonisation aux couleurs des fumées. Les fumées étant nuisibles dans ce procédé, l'opérateur doit utiliser un autre moyen. All these different probes have the function of indicating, the state of combustion in the furnaces and to act to correct, access or reduce the combustion. In particular the probes for measuring the combustion flue gas temperature, at the outlet of the furnace, make it possible to know the evolution of the carbonization (initial combustion, dehydration, exothermic reaction, cooling). These probes are indispensable because the operator usually measures the evolution of carbonization in the colors of the fumes. Fumes being harmful in this process, the operator must use another means.
La lecture des températures de fumée et un moyen en outre plus avantageux car il est plus précis et plus stable, et indépendant des conditions climatiques parfois gênantes (vents, pluies,..). The reading of smoke temperatures and a means moreover advantageous because it is more precise and more stable, and independent of sometimes uncomfortable weather conditions (winds, rain, ..).
Lorsque le four à charbon est allumé, on alimente le four en air forcé : la carbonisation s'accélère, les fumées épaississent. When the charcoal oven is lit, the oven is supplied with forced air: charring accelerates, fumes thicken.
Les fumées collectes sont conduites dans le four d'incinération et mélangées à l'air préchauffé. Au contact de la flamme du brûleur d'appoint ce mélange brûle et produit essentiellement du gaz carbonique et de l'eau; c'est-a-dire des gaz non polluants. The collected fumes are taken to the incineration furnace and mixed with preheated air. In contact with the flame of the auxiliary burner this mixture burns and produces essentially carbon dioxide and water; that is, non-polluting gases.
Selon la nature et la composition des fumées le brûleur d'appoint peut être arrêté, la chaleur produite par la combustion des fumées maintenant une température minimale suffisante au fonctionnement du four. Depending on the nature and composition of the fumes, the auxiliary burner may be stopped, the heat produced by the flue gas combustion maintaining a minimum temperature sufficient for the operation of the oven.
On maintient la pression d'alimentation en air préchauffé et la température de cet air a des valeurs prédéterminées selon l'état de la carbonisation du bois ; ces contrôles sont réalisés à l'aide des sondes de mesures de températures et de pression dans la conduite, dans le four et dans la cheminée, et à l'aide d'un circuit de fuite branché en amont du four sur la conduite d'air, ce circuit de fuite étant réglable. Ce circuit permet de contrôler l'alimentation du four en air, et par voie de consequence la température de l'air et la pression du four. The preheated air supply pressure is maintained and the temperature of this air has predetermined values according to the state of carbonization of the wood; these checks are carried out using temperature and pressure measurement probes in the pipe, in the oven and in the chimney, and with the aid of a leakage circuit connected upstream of the furnace on the pipe of air, this leakage circuit being adjustable. This circuit makes it possible to control the air supply of the oven, and consequently the air temperature and the oven pressure.
Pour réaliser ce procéde on utilise un four 1 à charbon de bois de type à géométrie variable classique muni d'un collecteur des fumées 32. Ce four comporte notamment un fond 2 sur lequel une virole 3 inférieure est soudée. Autour de cette virole inférieure coulisse verticalement par gravité une virole supérieure 4 au fur et à mesure que le volume de la charge de bois 5 diminue. To achieve this method is used a furnace 1 charcoal type conventional variable geometry provided with a flue gas collector 32. This furnace comprises in particular a bottom 2 on which a lower shell 3 is welded. Around this lower ferrule slides vertically by gravity an upper ferrule 4 as the volume of the wood load 5 decreases.
Le fond 2 est traversé par des entrées d'air 6, nécessaires à la combustion du bois ; ces entrées 6 sont reliées à un caisson 7 d'alimentation, lui-meme relié par une conduite 8 à un ventilateur de soufflage 9, ou tout autre moyen d'alimentation forcée. The bottom 2 is crossed by air inlets 6, necessary for the combustion of wood; these inputs 6 are connected to a supply box 7, itself connected by a pipe 8 to a blower 9, or any other means of forced feeding.
Sur la conduite 8 d'alimentation en air forcé, on dispose en amont du ventilateur 9 un debit-métre 1, en aval du ventilateur, un organe (ou sonde) de mesure de la pression 11 d'alimentation. En outre a l'entrée du ventilateur on dispose un volet 12 de réglage du débit. Ainsi avec les deux organes de mesures 1, 11, et le volet 12, la quantité d'air de combustion du bois peut être maîtrisée. On the forced air supply pipe 8, upstream of the fan 9 is arranged a flow-meter 1, downstream of the fan, a member (or probe) for measuring the supply pressure 11. In addition to the fan inlet there is a flap 12 for adjusting the flow rate. Thus with the two measuring members 1, 11, and the flap 12, the amount of combustion air of the wood can be controlled.
Le collecteur de fumées 31 est réalise de préférence sous forme d'une cloche qui recouvre complètement le four 1 et repose son fond 2. Cette disposition n'est pas nécessaire, il est seulement indispensable que le four 1 soit enveloppé de telle sorte que les fumées ne puissent pas s'échapper du collecteur 31, c'est-à-dire, dans cet exemple, de la cloche. The smoke collector 31 is preferably made in the form of a bell that completely covers the oven 1 and rests its bottom 2. This provision is not necessary, it is only essential that the oven 1 is wrapped so that the fumes can not escape the manifold 31, that is to say, in this example, the bell.
La cloche comporte une cheminée 33 sur laquelle est montee une conduite 34 pour l'écoulement des fumées jusqu'au four d'incinération 13. Cette conduite est de préférence calorifugée afin d'une part d'éviter les condensations le long des parois, d'autre part d'éviter le refroidissement des fumées à l'arrivée dans le four 13. The bell has a chimney 33 on which is mounted a pipe 34 for the flow of fumes to the incineration furnace 13. This pipe is preferably heat insulated in order to prevent condensations along the walls, d on the other hand to avoid the cooling of the flue gases on arrival in the oven 13.
Le four d' incinération 13 comporte au moins une entrée 14 des fumées, relié à au moins un brûleur à fumées 15, l'entrée étant contrôlée par une vanne 16 au moins une entrée d'air 17 comburant chacune contrôlée par un volet 35, l'air étant destiné à la combustion des fumées. The incineration furnace 13 comprises at least one fumes inlet 14, connected to at least one flue gas burner 15, the inlet being controlled by a valve 16 at least one combustion air inlet 17 each controlled by a shutter 35, the air being intended for the combustion of fumes.
De préférence l'entrée d'air 17 et le brûleur à fumées sont disposés à proximité l'un de l'autre de façon que la flamme du brûleur soit stabilisée. Preferably the air inlet 17 and the flue gas burner are arranged close to each other so that the burner flame is stabilized.
En outre l'air est alimenté sous pression dans une conduite 36 par un ventilateur 18, et est préchauffé. Dans le mode de réalisation représenté le préchauffage de l'air comburant d'incinération est réalisé dans un échangeur de chaleur 19 dispos dans la cheminée 2 de sortie du four 13. Le dessin illustre un serpentin, mais toute autre forme de réalisation peut etre utilisée. In addition the air is fed under pressure into a pipe 36 by a fan 18, and is preheated. In the embodiment shown the preheating of the incineration combustion air is carried out in a heat exchanger 19 disposed in the outlet chimney 2 of the oven 13. The drawing illustrates a coil, but any other embodiment may be used .
Dans la conduite d'alimentaiton en air d'incinération, on dispose
- une sonde de mesure de débit 21 en amont du
ventilateur 18,
- un volet 22 de réglage de débit,
- une sonde de mesure de la température 23 en
aval de la cheminée 2,
- une sonde de mesure de la presion 24, en aval
de la cheminée 2,
- un orifice de fuite 25 destiné à régler le
débit d'air arrivant au four 13. Cet orifice est
muni d'un volet de réglage 26.In the incineration air supply line, we have
a flow measurement probe 21 upstream of the
fan 18,
a shutter 22 of flow control,
a probe for measuring the temperature 23 in
downstream of the chimney 2,
- a probe measuring the pressure 24, downstream
of the chimney 2,
a leakage orifice 25 intended to regulate the
air flow to the oven 13. This orifice is
equipped with an adjustment flap 26.
Dans le four d'incinération on dispose une sonde de mesure de la température 27 et une sonde de mesure de la pression 28, et dans la cheminée de sortie 2 on dispose une sonde de mesure de la température 29. In the incineration furnace there is a temperature measuring probe 27 and a pressure measuring probe 28, and in the outlet stack 2 there is a temperature measuring probe 29.
Enfin dans la conduite 34 d'alimentation des fumées entre le four à charbons 1 et le four d'incinération on place une sonde de mesure de la température 3. Finally, in the flue gas supply duct 34 between the charcoal oven 1 and the incineration furnace, a temperature measurement probe 3 is placed.
Les organes de mesure et de réglage sont destinés à contrôler l'incinération à toutes les étapes de la carbonisation. The measuring and regulating devices are intended to control the incineration at all stages of carbonization.
En outre afin d'assurer une incinération totale des fumées on dispose dans le four d'incinération 13 un brûleur d'appoint 31 destiné à porter l'intérieur du four à une température prédéterminée (en 28), permettant la combustion des fumées. In addition, in order to ensure complete incineration of the fumes, an additional burner 31 is provided in the incineration furnace 31 intended to bring the inside of the furnace to a predetermined temperature (at 28), allowing the combustion of the fumes.
Lorsque la température 28 prédéterminée est atteinte, les fumées peuvent être brûlées et leur combustion produit elle-même une chaleur qui maintient cette température. Il est alors possible de réduire le feu du brûleur d'appoint voire de l'éteindre. When the predetermined temperature is reached, the fumes can be burned and their combustion itself produces a heat which maintains this temperature. It is then possible to reduce the fire of the auxiliary burner or to extinguish it.
Lorsque la composition des fumées ne permet pas une combustion exothermique suffisante on maintient le fonctionnement du brûleur d'appoint 31. When the composition of the fumes does not allow sufficient exothermic combustion, the operation of the auxiliary burner 31 is maintained.
Le brûleur est du type classique à fuel, à gaz ou à poussier. Ce dernier à l'avantage d'évacuer les sous produits pulvérulents des fours à charbon < grains de charbon, brindilles, poussières...). The burner is of the conventional type with fuel, gas or dust. The latter has the advantage of evacuating the powdery by-products of coal kilns <coal grains, twigs, dust, etc.).
Ce procédé permet de reduire considérablement la durée des trois étapes de combustion : le gain de temps est de l'ordre de 12 heures sur une durée habituelle de 24 heures, soit un gain de 25% sur un cycle complet < y compris refroidissement) de 48 heures. Et ce gain s'accompagne en outre d'une réduction de pollution. This process considerably reduces the duration of the three stages of combustion: the saving of time is of the order of 12 hours over a usual duration of 24 hours, a gain of 25% over a complete cycle <including cooling) of 48 hours. And this gain is also accompanied by a reduction in pollution.
Le procédé et son dispositif fonctionnent avec un seul four à charbon 1 alimentant le four d'incinération. Cependant il est possible d'améliorer considérablement la production en combinant le fonctionnement de plusieurs fours à charbons disposés en parallèle sur un seul four d'incinération. Il est possible de réaliser une installation de production de charbons de bois fonctionnant en continu. The method and its device operate with a single coal furnace 1 supplying the incineration furnace. However, it is possible to significantly improve the production by combining the operation of several coal furnaces arranged in parallel on a single incineration furnace. It is possible to build a continuous charcoal production plant.
Le procédé correspondant est illustré sur la figure 2. The corresponding method is illustrated in FIG.
On installe un four d'incinération 13 identique d la description précédente. An incineration furnace 13 identical to the previous description is installed.
A proximité de ce four 13, on installe une pluralité de four à charbon 1 munis d'une cloche 32 de récupération des fumées, susceptibles d'alimenter séparément le four d'incinération 13. In the vicinity of this furnace 13, a plurality of charcoal furnaces 1 are installed, provided with a flue gas collecting bell 32, capable of supplying the incineration furnace 13 separately.
On divise la combustion du bois (c'est-à-dire les trois premières étapes de la carbonisation combustion initiale, déshydratation, réaction exothermique) en un nombre P de phases de durées égales, à titre d'exemple 4 phases de 3 heures et l'on branche au moins le même nombre P de fours à charbon 1 sur le four d'incinération 13, dans l'exemple quatre fours. De préférence on utilisera un brûleur de fumée 15 par four 1. The combustion of the wood (that is to say the first three stages of the initial combustion carbonization, dehydration, exothermic reaction) is divided into a number P of phases of equal duration, for example 4 phases of 3 hours and at least the same number P of coal furnaces 1 is connected to the incineration furnace 13, in the example four furnaces. Preferably a smoke burner will be used per oven 1.
On allume successivement chacun des quatre fours, un à chaque début de phase, puis å chaque changement de phase suivant
- on débranche un four à charbon 1 : celui dont
la combustion vient de s'achever,
- et on branche un autre four 1 préalablement
chargé en bois, et on allume ce four.Each of the four furnaces is successively ignited, one at each beginning of phase, then at each subsequent phase change.
- we unplug a coal oven 1: the one of which
the combustion has just ended,
- and we connect another oven 1 previously
loaded with wood, and we light this oven.
Avec ce procédé
1 ) il y a constamment quatre fours a charbons 1
en combustion et qui alimentent le four
d'incinération 13, et l'installation fonctionne
en continu,
2-) le four d'incinération est alimenté en
continu à partir de plusieurs fours (P) à
chacunes des phases de combustion différentes,
mais fournissant globalement une fumée dont la
teneur en gaz et la concentration est régulière
voire constante lorsque la qualité et l'essence
du bois ne varient pas. Le four peut fonctionner
alors en continu et de maniére totalement
autonome sans brûleur d'appoint.With this process
1) There are constantly four coal furnaces 1
in combustion and that feed the oven
incineration 13, and the installation works
continuously,
2-) the incineration furnace is fed with
continuously from several furnaces (P) to
each of the different combustion phases,
but generally providing a smoke whose
gas content and the concentration is regular
even constant when the quality and the essence
wood do not vary. The oven can work
then continuously and totally
autonomous without extra burner.
L'installation fonctionne donc entièrement en continu tant que l'on renouvelle le brûleur à chaque fin de phase. The installation therefore runs completely continuously as long as the burner is renewed at the end of each phase.
On peut obtenir un cycle complet de rotation des fours avec par exemple douze fours à charbons, chacun alimentant le four d'incinération pendant quatre phases de trois heures, c'est-à-dire 12 heures, et étant en étape de refroidissement pendant 24 heures. Lorsque le four est refroidit il est déchargé de son charbon et est rechargé en bois et immédiatement réinstallé. It is possible to obtain a complete cycle of rotation of the furnaces with, for example, twelve carbon furnaces, each supplying the incineration furnace for four three-hour phases, ie 12 hours, and being in the cooling stage for 24 hours. hours. When the oven is cool it is unloaded from its charcoal and is reloaded in wood and immediately reinstalled.
Le tableau suivant illustre le cycle de fonctionnement en continu de l'installation avec douze fours à charbon MPS FOUR n FOUR n allumage 1 allumage 2 allumage 3 allumage 4 débranchement 1 et refroidissement/branchement et allumage 5 débranchement 2 et refroidissement/branchement et allumage 6 débranchement 3 et refroidissement/branchement et allumage 7 débranchement 4 et refroidissement/branchement et allumage 8 débranchement et refroidissement 5 branchement et allumage 9 , 6 branchement et allumage 10 ) 7 branchement et allumage 11 3 8 branchement et allumage 12 5 déchargement charbon 1 débranchement four n 5 installation nouvelle charge et allumage
Comme on le voit sur ce tableau chaque four 1 fonctionne de la même façon que lorsqu'on utilise un seul four comme dans le procédé précédent.Le gain sur la durée de la combustion est la même soit d'environ 12 heures.The following table shows the continuous operating cycle of the installation with twelve charcoal ovens MPS FOUR n OVEN n ignition 1 ignition 2 ignition 3 ignition 4 disconnection 1 and cooling / connection and ignition 5 disconnection 2 and cooling / connection and ignition 6 disconnection 3 and cooling / connection and ignition 7 disconnection 4 and cooling / connection and ignition 8 disconnection and cooling 5 connection and ignition 9, 6 connection and ignition 10) 7 connection and ignition 11 3 8 connection and ignition 12 5 coal unloading 1 oven disconnection n 5 installation new charge and ignition
As seen in this table each oven 1 operates in the same way as when using a single oven as in the previous process. The gain on the duration of the combustion is the same or about 12 hours.
Le four d'incinération est constamment alimenté en fumées, provenant de quatre phases de combustion différentes, ce qui permet une autonomie de fonctionnement. The incineration furnace is constantly fed with fumes, coming from four different combustion phases, which allows autonomy of operation.
Le dispositif permettant de réaliser ce procédé comporte
- un four d'incinération 13 de même conformation
que précédemment. Il comporte de préférence
plusieurs brûleurs 15 de fumées et dans
l'exemple illustré il comporte un brûleur 15 par
four 1. Chaque brûleur est disposé à proximité
d'une arrivée d'air préchauffé 17.The device for carrying out this method comprises
an incineration oven 13 of the same conformation
than previously. It preferably includes
several fume burners and in
the illustrated example it comprises a burner 15 by
oven 1. Each burner is placed nearby
preheated air supply 17.
- une pluralité de fours à charbon 1 chacun
équipé d'une alimentation en air forcé
indépendante. Dans l'exemple, l'installation
comporte douze fours, mais ce nombre n'est pas
limitatif.a plurality of coal ovens 1 each
equipped with a forced air supply
independent. In the example, the installation
has twelve ovens, but this number is not
limiting.
L'orifice de fuite 25 est utilisé notamment pour maintenir la pression d'air aux entrées 17 d'alimentation en air chaud, quel que soit le nombre de brûleurs 15 utilisés. The leakage orifice 25 is used in particular to maintain the air pressure at the hot air supply inlets 17, irrespective of the number of burners 15 used.
Un autre avantage de ce circuit de fuite est qu'il permet de sécher le bois installé dans un four en attente. La durée de la combustion initiale en est considérablement réduite. Another advantage of this leakage circuit is that it allows the wood to be dried in a waiting oven. The duration of the initial combustion is considerably reduced.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8711594A FR2619389A1 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Process for the production of charcoal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8711594A FR2619389A1 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Process for the production of charcoal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2619389A1 true FR2619389A1 (en) | 1989-02-17 |
Family
ID=9354214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8711594A Pending FR2619389A1 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Process for the production of charcoal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2619389A1 (en) |
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