FR2969170A1 - Sas d'entree ou de sortie, et installation de production de gaz de pyrolyse utilisant un tel sas. - Google Patents

Abstract

Sas d'entrée ou de sortie pour le transit de matière vers ou à partir d'une enceinte étanche, caractérisé en ce qu'il comprend : - une cage fixe (S1) pourvue de deux ouvertures disposées de manière opposée, à savoir une ouverture haute de chargement (S13) et une ouverture basse de déchargement (S19), - un tambour rotatif (S2) monté en rotation selon un axe (Y) à l'intérieur de la cage (S1), le tambour (S2) comprenant une fenêtre (S22) qui est positionnable sélectivement en regard d'une des ouvertures (S13, S19) de la cage fixe (S1 pour charger et décharger la matière du sas.

Description

i La présente invention concerne un sas d'entrée ou de sortie pour le transit de matière vers ou à partir d'une enceinte étanche. Le sas empêche ainsi l'introduction de gaz ou de corps extérieur indésiré à l'intérieur de l'enceinte étanche et le rejet de gaz ou de corps indésiré vers l'extérieur en provenance de l'enceinte étanche. De tels sas d'entrée peuvent trouver une application dans de nombreux domaines techniques mettant en oeuvre une enceinte étanche. En particulier, le sas de la présente invention peut être mis en oeuvre dans une installation de production de gaz de pyrolyse à partir de matière organique. D'ailleurs, la présente invention concerne également une io telle installation utilisant un sas selon l'invention. Dans l'art antérieur, il existe déjà une variété importante de sas d'entrée ou de sortie permettant d'introduire ou d'extraire un solide ou un gaz souhaité à l'intérieur ou hors d'une enceinte étanche sans laisser pénétrer ou sortir des gaz ou solides indésirables. Le sas de la présente invention permet 15 d'introduire ou de sortir une matière déterminée dans ou hors de l'enceinte étanche sans y laisser pénétrer de l'air extérieur et sans laisser échapper le gaz contenu à l'intérieur de l'enceinte étanche. Lorsqu'il est installé à l'entrée de l'enceinte étanche, le sas dit d'entrée doit pouvoir recevoir une quantité de matière à charger dans l'enceinte étanche, évacuer l'air du sas de sorte 20 que le sas ne contient plus que la matière à charger, et vidanger le sas de son contenu de matière dans l'enceinte étanche. Lorsque le sas est disposé à la sortie de l'enceinte étanche, le sas dit de sortie doit pouvoir recevoir une quantité de matière en provenance de l'enceinte étanche, évacuer le gaz contenu dans le sas de sorte qu'il ne contient plus que la matière, puis 25 décharger le contenu du sas vers l'extérieur, par exemple à l'air libre. Le sas de la présente invention doit pouvoir réaliser ces différentes fonctions et supporter en outre des conditions agressives de pression et/ou de température. Pour ce faire, la présente invention propose un sas d'entrée ou de 30 sortie pour le transit de matière vers ou à partir d'une enceinte étanche, caractérisé en ce qu'il comprend une cage fixe pourvue de deux ouvertures disposées de manière opposée, à savoir une ouverture haute de chargement et une ouverture basse de déchargement, un tambour rotatif monté en rotation selon un axe Y à l'intérieur de la cage, le tambour comprenant une fenêtre qui est positionnable sélectivement en regard d'une des ouvertures de la cage fixe pour charger et décharger la matière du sas. La conception du sas est extrêmement simple, puisqu'elle ne comprend que deux pièces constitutives, à savoir la cage fixe et le tambour rotatif. Avantageusement, la fenêtre du tambour est sélectivement positionnable entre les deux ouvertures de la cage pour isoler l'intérieur du tambour de manière étanche, en vue de l'évacuation du gaz qu'il contient. Ainsi, lorsque la fenêtre du tambour est io alignée avec l'ouverture haute de chargement de la cage fixe, la matière peut être chargée dans le tambour. Après une rotation sur une course angulaire déterminée, la fenêtre de tambour est positionnée de manière étanche entre les deux ouvertures de la cage : l'évacuation du tambour peut alors être effectuée. Après une course angulaire supplémentaire, la fenêtre du tambour is est alignée avec l'ouverture basse de déchargement de la cage, de sorte que la matière du tambour peut être déchargée, tout simplement par gravité. En continuant à tourner le tambour dans la cage, ou en revenant à la position précédente, la fenêtre du tambour est à nouveau isolée, et l'on peut à nouveau procéder à une étape d'évacuation du tambour pour s'assurer que 20 le gaz qui a pénétré dans le tambour lors du déchargement ne soit pas présent au niveau de l'ouverture haute de chargement. Par conséquent, en faisant tout simplement tourner le tambour à l'intérieur de la cage, on peut effectuer deux étapes de chargement/déchargement et deux étapes d'évacuation du gaz contenu dans le tambour. Le tambour peut tourner à 25 l'intérieur de la cage toujours dans le même sens, ou en variante, le tambour peut effectuer des courses angulaires en va-et-vient. Selon une forme de réalisation avantageuse, la cage fixe comprend au moins un conduit d'évacuation reliant l'intérieur du tambour à l'extérieur du sas, ce conduit étant connectable à une pompe à vide. 30 Selon un autre aspect intéressant de l'invention, la cage fixe peut comprendre un corps formant les deux ouvertures et au moins une platine amovible permettant l'introduction et le retrait du tambour dans et hors du corps, la platine supportant avantageusement un moteur d'entrainement pour le tambour rotatif. Le tambour peut être introduit axialement selon l'axe y à l'intérieur de la cage fixe avant le montage de la platine d'extrémité. Selon une variante de réalisation, le tambour peut également être introduit radialement ou latéralement à l'intérieur de la cage fixe. Selon une autre caractéristique de l'invention, la fenêtre du tambour est allongée selon l'axe de rotation du tambour. Cela permet de décharger la matière de tambour le long d'une ligne, ce qui facilite son convoyage ultérieur. io Selon une forme de réalisation pratique, le tambour peut être pourvu de quatre joints longitudinaux qui s'étendent parallèlement à l'axe X et de deux joints annulaires centrés sur l'axe X pour réaliser des étanchéités dynamiques entre le tambour et la cage, de manière à isoler en permanence l'ouverture haute de chargement de l'ouverture basse de déchargement, 15 quelle que soit la position angulaire du tambour dans la cage. De cette manière, il est impossible que de l'air extérieur pénètre dans l'enceinte ou que du gaz contenu dans l'enceinte s'échappe à l'extérieur. Le sas d'entrée ou de sortie défini ci-dessus peut être mis en oeuvre dans n'importe quelle installation comportant une enceinte dont l'entrée et/ou 20 la sortie doit être restreinte. Toutefois, le sas défini ci-dessus trouve une application privilégiée dans une installation pour la production de gaz de pyrolyse à partir de matière organique, comprenant un four de pyrolyse fonctionnant sans oxygène et définissant un axe de rotation X, le four étant disposé dans une enceinte étanche pourvue d'une entrée de matière 25 organique et une sortie de gaz de pyrolyse, ainsi d'une entrée de billes préchauffées et une sortie de billes refroidies, l'entrée et la sortie de billes étant pourvues des sas étanches, au moins un des deux sas étant conçu comme défini ci-dessus. Le four de pyrolyse de cette installation fonctionne à des températures considérables et à des niveaux de dépression profonds, de 30 sorte que n'importe quel type de sas n'est pas approprié. Le sas de la présente invention est particulièrement bien adapté au four de pyrolyse et à ses conditions extrêmes de fonctionnement, étant donné qu'il n'implique que deux pièces qui tournent l'une par rapport à l'autre. Le tambour rotatif n'est pas sensible à la dépression du four, étant donné que sa rotation ne subit aucune contrainte issue de la dépression. D'autre part, les conséquences induites par la dilatation du sas sont facilement contrôlables, du fait qu'il n'y a que deux éléments dans le sas. Lorsque le sas est monté à l'entrée de billes, l'axe de rotation Y du tambour est parallèle à l'axe de rotation X du four, les billes étant déchargées à travers l'ouverture de sortie sur un chemin de convoyage qui déverse les billes dans le four sous forme d'une pluie de billes sur la matière organique io alimentée à travers l'entrée de matière. En revanche, lorsque le sas est monté à la sortie de billes, l'axe de rotation Y du tambour est perpendiculaire à l'axe de rotation X du four, les billes en provenance du four étant chargées à travers l'ouverture haute de chargement, un dépoussiéreur de billes étant avantageusement interposé entre le four et le sas. On peut donc utiliser le 15 même sas de l'invention à la fois à l'entrée et à la sortie de billes de l'enceinte du four de pyrolyse. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, l'installation peut en outre comprendre un système de chauffage de billes et un système d'acheminement de billes et entre le sas de la sortie de billes et 20 le sas de l'entrée de billes, ce système de chauffage comprenant plusieurs augets de chauffage de billes recevant les billes refroidies en provenance de la sortie de billes et délivrant des billes chauffées vers l'entrée de billes, les augets recevant et délivrant chacun une quantité prédéterminée de billes de manière séquencé de sorte que le four de pyrolyse contienne en 25 permanence une quantité identique de billes. Le principe de l'invention réside dans le fait d'utiliser un tambour rotatif dans une cage fixe pour réaliser un sas d'entrée ou de sortie qui supporte des conditions de température et de pression extrêmes. Ce sas trouve une application inventive dans une installation de production de gaz de pyrolyse à 30 partir de matière organique utilisant un four de pyrolyse disposé dans une enceinte étanche dans laquelle on fait pénétrer et sortir des billes, de préférence d'acier, préalablement chauffées.

L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. Sur les figures : La figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une installation de production de gaz de pyrolyse mettant en oeuvre la présente invention, La figure 2 est une vue schématique agrandie d'une partie de l'installation de la figure 1 incorporant deux sas selon l'invention, La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un sas selon la io présente invention, La figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 pour le sas à l'état monté, Les figures 5a, 5b, 5c et 5d sont des vues en coupe transversale verticale à travers le sas des figures 3 et 4 dans des positions de tambour 15 différentes pour illustrer son fonctionnement, La figure 6 est une vue schématique d'un autre détail de l'installation de la figure 1 montrant un auget de chauffage, et La figure 7 est une vue en perspective fortement agrandie d'un creuset utilisé dans l'auget de chauffage de la figure 6. 20 La présente invention a été mise en oeuvre de manière non limitative dans une installation de production de gaz de pyrolyse à partir de matières organiques, tels que des boues, des pneus usagés, des déchets de l'industrie agroalimentaire tels que la vinasse, etc. L'installation est représentée de manière très schématique sur la figure 1 qui va maintenant 25 être détaillée. Le coeur de cette installation est un four de pyrolyse F qui est disposé dans une enceinte étanche E comprenant un sas d'entrée Si et un sas de sortie So. Le four de pyrolyse F fonctionne sur le principe que la matière organique est traitée thermiquement à haute température dans une 30 atmosphère exempte d'oxygène. Une installation de l'art antérieur utilisant un tel four de pyrolyse est décrit dans le document WO 2005/018841. Le four de pyrolyse de ce document comprend une vis sans fin permettant de faire progresser les déchets organiques à traiter d'un bout à l'autre du four. Pour l'apport de chaleur, on utilise des billes d'acier préalablement chauffées qui sont introduites dans le four de pyrolyse et suivent le même parcours que les déchets organiques à l'intérieur du four de pyrolyse. Le principe de fonctionnement de ce four de pyrolyse de l'art antérieur est repris dans la présente invention. Ainsi, le four de pyrolyse F intègre également une vis sans fin pour faire progresser des billes préchauffées et de la matière organique à travers le four de pyrolyse. Nous ne reviendrons pas sur les principes physicochimiques permettant d'extraire des gaz de pyrolyse de la io matière organique chauffée dans une atmosphère exempte d'oxygène, étant donné que ce principe est largement décrit dans le document précité WO 2005/018841. La présente invention s'attache plus particulièrement à des composants de l'installation qui sont associés plus ou moins directement au four de pyrolyse F afin d'assurer un fonctionnement optimal de is l'installation. En se référant maintenant à la figure 2, on peut voir que le four de pyrolyse F, qui est représenté de manière tronquée, tourne autour d'un axe horizontal X et reçoit sous forme de pluie des déchets organiques en provenance d'un conduit d'alimentation axial Dl et des billes préchauffées B 20 en provenance d'un chemin de convoyage à chaîne C. Ce chemin de convoyage C peut se présenter sous la forme d'une chaîne refermée sur elle-même et entraînée à la manière d'une chenillette. Les billes préchauffées B arrivent sur le chemin de convoyage C en provenance du sas d'entrée Si. On peut remarquer sur la figure 2 que les billes préchauffées B 25 tombent sous forme de pluie dans le four F au-dessus des déchets organiques alimentés à travers le conduit Dl. De cette manière, on obtient dès l'entrée du four un mélange homogène de matière organique et de billes préchauffées B, ce qui permet un traitement thermique plus homogène et régulier à travers le four de pyrolyse rotatif F. L'utilisation d'un chemin de 30 convoyage à chaîne disposé au-dessus du conduit d'alimentation de matière organique Dl est une caractéristique qui peut être protégée en soi, c'est-à-dire indépendamment de la structure particulière des autres composants de l'installation. A la sortie du four, les billes refroidies passent sur un dépoussiéreur K sur lequel progressent les billes B de manière à perdre la poussière de matière organique pyrolysée qui est présente à leur surface. Le dépoussiéreur K peut par exemple se présente sous la forme d'une grille inclinée formée de câbles métalliques disposés en parallèle. Chaque bille refroidie B roule entre deux câbles en perdant la poussière au passage. Celle-ci est récupérée dans un bac U disposé en dessous du dépoussiéreur K. Il est à noter que l'utilisation d'un dépoussiéreur comprend des câbles métalliques inclinés en parallèle est une caractéristique qui est protégeable io indépendamment des autres composants de l'installation et peut être mise en oeuvre dans un autre type d'installation nécessitant de dépoussiérer des corps, tels que des billes. Finalement, les billes refroidies dépoussiérées B tombent par gravité dans le sas de sortie So. Les gaz de pyrolyse sortent du four F à travers une conduite I. 15 L'enceinte étanche E est constituée par le four F, le sas d'entrée Si, le chemin de convoyage C, une partie du conduit d'alimentation Dl, le dépoussiéreur K, le bac de récupération de poussière U et le sas de sortie So. Le conduit d'alimentation constitue une entrée de matière organique dans l'enceinte E. La conduite I constitue une sortie de gaz de pyrolyse. Le 20 sas d'entrée Si constitue une entrée de billes et le sas de sortie So constitue une sortie de billes pour l'enceinte E. Dans cette enceinte étanche E, il règne une atmosphère exempte d'oxygène à une pression inférieure à la pression atmosphérique. De la sorte, le seul risque de dégradation soudaine est une implosion du four ou de l'enceinte, et non pas une explosion, puisque 25 l'enceinte est en dépression. On revient maintenant à la figure 1 pour décrire les autres composants de l'installation de production de gaz de pyrolyse. La matière organique qui est alimentée au niveau du conduit Dl provient d'un réservoir T contenant une quantité importante de matière organique. Ce réservoir T peut être 30 directement relié au conduit d'alimentation Dl. En variante, un sécheur D peut être interposé entre le réservoir T et le conduit D1, comme représenté sur la figure 1. Ce sécheur D est optionnel. Les gaz issus de ce sécheur D peuvent être évacués dans l'atmosphère avec un traitement préalable dans une tour de lavage L. Optionnellement, un échangeur thermique P peut être interposé entre le sécheur D et la tour de lavage L pour récupérer la chaleur des gaz avant de les laver dans la tour de lavage. Cet échangeur thermique P est également optionnel. La chaleur nécessaire pour sécher la matière organique est issue directement de l'installation comme on le verra ci-après. Ainsi, la matière organique issue du réservoir T parvient dans le four de pyrolyse F à travers le sécheur D (optionnel) et le conduit d'alimentation Dl qui est avantageusement situé sur l'axe X du four de pyrolyse F. A la sortie io du four, les résidus solides issus de la matière organique traitée sont récupérés dans le bac U situé en dessous du dépoussiéreur K. Les gaz de pyrolyse issus du traitement thermique de la matière organique à l'aide des billes préchauffées sont ici acheminés à travers la conduite I à une chaudière H qui va brûler le gaz de pyrolyse afin de créer de la chaleur utilisable pour 15 alimenter par exemple un circuit de radiateurs R. Bien que non représenté, il est possible de récupérer la chaleur résiduelle du gaz de pyrolyse au niveau de la conduite I à travers un échangeur de chaleur avant de l'acheminer à la chaudière H. Comme on peut le voir sur la figure 1, une partie de la chaleur générée par la chaudière H est acheminée au sécheur D. 20 Les billes refroidies dépoussiérées B sortent du sas de sortie So pour tomber sur une rampe de liaison Q permettant de les acheminer à un ascenseur A2 pourvu d'un godet G2 qui est déplaçable verticalement en va-et-vient. L'ascenseur A2 peut être pourvu de plusieurs godets G2. Le godet G2 a pour but de monter une quantité prédéterminée de billes B au niveau 25 d'un rail de chargement M3 sur lequel se déplace un chariot M31. Le rail de chargement M3 est disposé horizontalement, et avantageusement parallèlement à l'axe X du four. Le rail M3 avec son chariot M31 font partie intégrante d'un système de chauffage M comprenant plusieurs modules de chauffage disposés côte à côte de manière alignée selon un axe V qui est 30 avantageusement parallèle à l'axe X du four de pyrolyse. Chaque module de chauffage comprend un auget de chauffage M1 disposé sous le rail M3 et un chapeau M2 disposé au-dessus de l'auget de chauffage correspondant M1.

Sur la figure 1, on peut voir huit modules de chauffage de ce type. La structure fine d'un module de chauffage sera décrite de manière détaillée ci-après. Ainsi, les billes refroidies issues de la rampe Q et de l'ascenseur A2 sont déversées dans le chariot M31 qui à son tour déverse son contenu dans un des augets de chauffage M1. Le chariot 31 se retire et le chapeau M2 descend sur l'auget de chauffage M1 pour le fermer. On procède alors au chauffage des billes à l'intérieur de l'auget de chauffage M1 jusqu'à une température prédéterminée. Après cela, le chapeau M2 est relevé et l'auget de chauffage M1 bascule autour de l'axe de pivotement V pour déverser son io contenu dans un chariot de déchargement M41 qui est déplaçable sur un rail horizontal M4 disposé en dessous de la rangée d'augets de chauffage M1, comme on peut le voir sur la figure 1. Cette quantité de billes chauffées est alors acheminée par le chariot de déchargement M41 au niveau d'un ascenseur Al comprenant un godet G1 déplaçable verticalement en va-et- 15 vient, de manière similaire à celui du godet G2. Les billes chauffées contenues dans le godet G1 sont déversées dans le sas d'entrée Si pour suivre le parcours précédemment décrit en référence à la figure 2. Le cycle des billes est alors bouclé. Pour l'alimentation des augets de chauffage, on peut prévoir une source de gaz G. 20 Les augets M1 sont ainsi remplis, chauffés et vidés de manière séquencée pour alimenter le four de pyrolyse F de manière régulière avec un débit séquencé constant. Par exemple, un premier auget est rempli et mis en chauffe. Le second auget est alors rempli et mis en chauffe. Lorsque le premier auget a fini de chauffer, le troisième auget peut être rempli et mis en 25 chauffe. Ensuite, le premier auget peut être vidé, alors que le second a fini de chauffé et le quatrième rempli et mi en chauffe. Et ainsi de suite. Les cycles des augets se chevauchent afin d'obtenir un débit de billes chauffées sensiblement régulier et constant. Bien entendu, le fonctionnement des augets nécessite une synchronisation ou séquençage précis et fiable. 30 Il est à noter que l'installation de production de gaz de pyrolyse est particulièrement compacte et ne présente qu'un encombrement très réduit au sol. Cela provient du fait que le système de chauffage M est disposé 2969170 io parallèlement au-dessus de l'enceinte E contenant le four de pyrolyse F. Ces deux macro-composants superposés sont bordés et part et d'autre par les ascenseurs Al et A2. La chaudière H, le système de radiateur R, le réservoir de matières organiques T, le sécheur D, la tour de lavage L et l'échangeur P 5 peuvent être déportés, puisque uniquement reliés par des conduits, conduites et/ou tuyaux. On peut également remarquer que le chauffage des billes est réalisé hors de l'enceinte étanche E qui est délimitée par le sas d'entrée Si et le sas de sortie So. Les ascenseurs A1, A2, la rampe Q ainsi que le système de io chauffage M sont situés à l'extérieur de l'enceinte E. La disposition superposée de l'enceinte E et du système de chauffage M est une caractéristique qui peut également être protégée en soi, c'est-à-dire indépendamment de la structure des autres composants de l'installation. Un composant particulièrement avantageux de cette installation est is constitué par les sas d'entrée Si et de sortie So dont la conception sera maintenant décrite en détail. Le sas d'entrée Si peut avoir strictement la même conception que le sas de sortie So. Toutefois, comme on peut le voir sur la figure 1, le sas d'entrée Si est disposé parallèlement à l'axe X du four F, alors que le sas de sortie So est disposé perpendiculairement à l'axe X du 20 four F. Hormis cette différence de disposition, les deux sas sont identiques. Par conséquent, il sera fait indifféremment référence à un sas en référence aux figures 3 à 5d visant à illustrer la conception et le fonctionnement de ces sas. Le sas représenté en éclaté sur la figure 3 comprend une cage fixe S1 25 destinée à recevoir un tambour rotatif S2. En d'autres termes, le tambour rotatif S2 est susceptible de tourner en rotation sur lui-même à l'intérieur de la cage fixe S1 autour d'un axe longitudinal Y. La cage fixe S1 comprend une face supérieure S11 formée avec une ouverture haute de chargement S13, une face inférieure S18 formée avec une ouverture basse de déchargement 30 S19, deux faces latérales S14 dont une est pourvue de deux conduits d'évacuation S15 et deux faces d'extrémité S16 formant chacune une ouverture de montage S17. La cage fixe S1 est creuse de manière à définir un intérieur creux S10 qui est de forme générale sensiblement cylindrique. Cet intérieur creux S10 communique avec l'extérieur à travers les deux ouvertures haute et basse S13, S19 et les deux ouvertures de montage S17. La cage fixe S1 peut par exemple être réalisée par usinage d'un bloc d'inox, ou encore par moulage. Le tambour rotatif S2 présente une configuration générale sensiblement cylindrique adaptée à venir s'insérer avec un jeu limité dans l'intérieur creux S10 de la cage fixe S1. Le tambour rotatif S2 comprend un corps cylindrique S21 définissant un intérieur creux S20 qui communique io avec l'extérieur à travers une fenêtre S22. Les deux extrémités du corps S21 sont pourvues de deux flasques S23 obturant les extrémités du corps cylindrique. On peut remarquer que la surface externe du corps S21 est formée avec un réseau de rainures S24, S25 destinées à recevoir des joints d'étanchéité dynamiques S31 et S32. Ces joints peuvent par exemple être is réalisés en tresse céramique graphitée. On peut dénombrer sur le corps S21 quatre rainures rectilignes axiales S24 disposés de manière équiangulaire et deux rainures annulaires toriques S25 centrés sur l'axe Y. Les extrémités des joints rectilignes S31 viennent en contact avec les deux joints toriques S32. Bien que non représenté sur la figure 3, on comprend aisément la 20 disposition des joints dans les rainures S24 et S25. Ces joints d'étanchéité dynamiques ont pour fonction de glisser avec étanchéité à l'intérieur de la cage fixe S1 afin d'empêcher toute communication directe entre l'ouverture haute de chargement S13 et l'ouverture basse de déchargement S19 de la cage fixe S1. 25 A l'état monté comme représenté sur la figure 4, les deux faces d'extrémité S16 de la cage fixe S1 sont fermées par des platines S4 boulonnées sur la cage fixe S1. Un moteur d'entraînement S5 est monté sur la platine S4 pour entraîner le tambour rotatif S2 en rotation à l'intérieur de la cage fixe S1 autour de l'axe Y. A travers l'ouverture haute de chargement 30 S13 on peut voir le tambour rotatif S2 et même sa fenêtre S22. On peut également remarquer les deux conduits d'évacuation S15 qui peuvent être connectés à des pompes à vide respectives.

On se référera maintenant aux figures 5a à 5d pour décrire un cycle de fonctionnement complet du sas représenté sur les figures 3 et 4. Sur la figure 5a, la fenêtre S22 du tambour rotatif S2 est disposée de manière alignée (ou en regard) avec l'ouverture haute de chargement S13 de la cage fixe S1. Toute communication entre l'ouverture haute S13 et l'ouverture basse de déchargement S19 est empêchée par les joints d'étanchéité dynamiques S31, S32 montés sur le tambour rotatif S2 et venant en contact de frottement étanche avec l'intérieur de la cage fixe S1. Dans cette configuration, on peut introduire de la matière, telle que des billes B, à l'intérieur du tambour rotatif S2. Cette introduction peut simplement être effectuée par gravité. Une fois la quantité souhaitée de billes chargées à l'intérieur du sas, le tambour rotatif S2 effectue un quart de tour dans le sens des aiguilles d'une montre pour arriver à la configuration représentée sur la figure 5b. L'intérieur S20 du tambour rotatif S2 avec ses billes B est alors isolé de l'extérieur, et plus particulièrement des ouvertures haute S13 et basse S19 par les quatre joints d'étanchéité rectilignes S31 et les deux joints toriques S32. La fenêtre S2 est tournée vers la face latérale S14 de la cage fixe qui forme un conduit d'évacuation S15, de sorte que le contenu du tambour peut être vidé du gaz qu'il contient, qui peut être de l'air extérieur, ou du gaz de pyrolyse, dans le cas d'application qui vient d'être décrite précédemment. Au final, le tambour rotatif S2 ne contient plus que des billes B. En continuant à tourner le tambour S2 à l'intérieur de la cage dans le sens des aiguilles d'une montre d'un quart de tour, on parvient à la configuration représentée sur la figure 5c. La fenêtre S22 est alors orientée vers le bas en regard de l'ouverture basse de déchargement S19. Les billes B peuvent alors sortir du tambour S2, tout simplement par gravité. A nouveau, on peut remarquer que les joints S31 et les joints annulaires S32 (non représentés) interdisent toute communication entre l'ouverture haute de chargement S13 et l'ouverture basse de déchargement S19. Une fois les billes déchargées, l'intérieur creux S20 du tambour S2 est rempli avec un gaz, qui peut être de l'air extérieur, ou du gaz de pyrolyse. En faisant à nouveau tourner le tambour S2 d'un quart de tour dans le sens des aiguilles d'une montre, on parvient à la configuration représentée sur la figure 5d. La fenêtre S22 est alors orientée vers la face latérale S14 de la cage fixe S1 où est formé l'autre conduit d'évacuation S15. On peut alors évacuer l'intérieur du tambour à l'aide d'une pompe à vide. Le tambour S2 peut ensuite continuer sa rotation pour parvenir à nouveau dans la configuration représentée sur la figure 5a, prêt pour un nouveau chargement de billes. Un cycle opératoire complet est alors terminé. Sur la figure 4, les deux conduits d'évacuation S15 sont situés sur la même face latérale S14, alors que sur les dessins schématiques des figures 5a à 5d, chaque face latérale S14 est pourvue d'un conduit d'évacuation S15. Cette différence est très secondaire et ne modifie en rien le fonctionnement du sas. Lorsque les deux conduits d'évacuation S15 sont situés sur la même face latérale comme représenté sur la figure 4, le déplacement rotatif du tambour S2 à l'intérieur de la cage S1 s'effectue alors en va-et-vient entre la configuration de la figure 5a et celle de la figure 5c. Il s'agit là encore d'un détail secondaire de fonctionnement. On peut remarquer que la fenêtre S22 présente une configuration allongée dans le sens de l'axe Y, tout comme les deux ouvertures S13 et S19. Cela permet de décharger le contenu du sas sous la forme d'une ligne ou d'une bande allongée, et non pas sous la forme d'un tas sensiblement pyramidale. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse lorsque le sas est utilisé en tant que sas d'entrée Si associé à un chemin de convoyage à chaîne C sur lequel les billes doivent être déposées linéairement. Cette caractéristique (fenêtre allongée) est également mise à profit dans le sas de sortie So au niveau duquel les billes refroidies B arrivent sur la totalité de la largeur du dépoussiéreur K. D'autre part, la conception même du sas, à savoir un tambour rotatif à l'intérieur d'une cage fixe, lui permet de supporter des conditions de température et de pression particulièrement contraignantes, ce qui est le cas dans l'enceinte étanche E. En effet, les billes arrivent dans le sas d'entrée Si avec une température très élevée et sortent du sas de sortie So avec une température plus basse, mais tout de même relativement élevée. Grâce à la conception rotative du sas, il est très peu sensible aux phénomènes de dilatation thermique qui sont entièrement encaissés par les joints d'étanchéité dynamiques. Les sas supportent également très bien la dépression régnant à l'intérieur de l'enceinte E. En effet, du fait de la conception rotative du sas, la dépression n'engendre pas de force de pression qui agit directement sur le fonctionnement du sas. En d'autres termes, le tambour rotatif S2 peut tourner à l'intérieur de la cage fixe indépendamment de la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte. Le sas qui vient d'être décrit peut servir aussi bien de sas d'entrée que de sas de sortie dans n'importe quelle installation comprenant une enceinte étanche dont les flux d'entrée et de sortie doivent être contrôlés avec précision. Le sas n'est donc pas directement lié à l'installation de production de gaz de pyrolyse qui a été décrite précédemment. Le système de chauffage de billes M de l'installation de production de gaz de pyrolyse intègre également des caractéristiques particulièrement intéressantes et avantageuses qui vont maintenant être décrites en référence aux figures 6 et 7. Comme précédemment décrit, le système de chauffage comprend plusieurs modules de chauffage comportant chacun un auget de chauffage M1 et un chapeau M2. L'auget M1 et le chapeau M2 sont déplaçables mutuellement l'un par rapport à l'autre selon un axe vertical de translation Z. Pour des raisons pratiques, il est plus facile de déplacer le chapeau M2 par rapport à l'auget M1 qui reste fixe en translation. Cependant, l'auget M1 peut être monté rotatif par pivotement autour d'un axe de pivotement V. En pivotant autour de cet axe V, le contenu de l'auget M1 peut être déversé. L'auget M1 comprend un creuset M11 disposé dans une jaquette isolante M16 qui supporte un brûleur M13. Ce brûleur M13, qui peut être un brûleur à gaz, produit une flamme M14 à l'intérieur de la jaquette M16 sous le creuset M11 afin de le chauffer. Une quantité de billes prédéterminée B a été préalablement déversée dans le creuset M11 par le chariot de chargement M31. De cette manière, les billes B sont chauffées à l'intérieur du creuset M11 par la flamme M14 produite par le brûleur M13.

Avantageusement, comme représenté sur la figure 7, le creuset M11 est pourvu d'une pluralité de trous de passage M12 à travers lesquels la flamme M14 du brûleur M13 peut passer pour venir en contact direct des billes B situées dans le creuset M11. Selon une forme de réalisation avantageuse, le creuset M11 présente une forme conique, et peut être réalisé à partir d'une plaque d'inox découpée, puis déformée en cône. On obtient ainsi un chauffage rapide et uniforme des billes à l'intérieur du creuset M11 étant donné que la flamme M14 peut se propager entre les interstices présents entre les billes. Pour améliorer la propagation de la flamme M14, l'auget de chauffage M1 peut en outre être pourvu d'une soufflante M15 adaptée à générer un flux d'air pulsé qui a pour tendance d'entraîner la flamme M14 en direction du creuset M11 et à travers les trous de passage M12. Le flux d'air chaud pulsé passe directement à travers la quantité de billes présente dans le creuset M11 et les chauffe de manière rapide et uniforme.

Le chapeau M2 a pour première fonction de fermer le creuset M11 lors de la phase de chauffage. Ainsi, une quantité minime de chaleur est dissipée dans l'atmosphère. Il s'ensuit que le chauffage des billes est encore plus rapide et plus uniforme. Pour garantir une parfaite étanchéité entre le chapeau M2 et l'auget M1, on peut prévoir des joints toriques d'étanchéité M17 et M22. La seconde fonction du chapeau M2 est de collecter et d'évacuer les gaz chauds du creuset. Pour cela, le chapeau M2 forme une hôte de convergence M23 qui se prolonge par un conduit d'évacuation M24. Les gaz chauds peuvent par exemple être acheminés à travers un tuyau J au sécheur D, comme visible sur la figure 1. D'autres applications pour les gaz chauds évacués sont évidemment envisageables. Un tel module de chauffage trouve une application privilégiée dans l'installation de production de gaz de pyrolyse décrit précédemment. Toutefois, on peut mettre en oeuvre un tel module de chauffage dans d'autres installations nécessitant de chauffer rapidement et de manière homogène de la matière solide, telles que des billes, sans chercher à la faire fondre.

Grâce à l'invention, grâce à la conception particulière des sas et des modules de chauffage, l'installation de production de gaz de pyrolyse est optimisée.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Sas d'entrée ou de sortie (Si, So) pour le transit de matière vers ou à partir d'une enceinte étanche (E), caractérisé en ce qu'il comprend : - une cage fixe (S1) pourvue de deux ouvertures disposées de manière opposée, à savoir une ouverture haute de chargement (S13) et une ouverture basse de déchargement (S19), - un tambour rotatif (S2) monté en rotation selon un axe (Y) à l'intérieur de la cage (S1), le tambour (S2) comprenant une fenêtre (S22) qui est positionnable sélectivement en regard d'une des io ouvertures (S13, S19) de la cage fixe (S1) pour charger et décharger la matière du sas.

   2.- Sas selon la revendication 1, dans lequel la fenêtre (S22) du tambour (S2) est sélectivement positionnable entre les deux ouvertures 15 (S13, S19) de la cage pour isoler l'intérieur (S20) du tambour (S2) de manière étanche, en vue de l'évacuation du gaz qu'il contient.

   3.- Sas selon la revendication 2, dans lequel la cage fixe (S1) comprend au moins un conduit d'évacuation (S15) reliant l'intérieur 20 (S20) du tambour à l'extérieur du sas, ce conduit (S15) étant connectable à une pompe à vide.

   4.- Sas selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une platine amovible (S4) permettant 25 l'introduction et le retrait du tambour (S2) dans et hors de la cage (S1), la platine (S4) supportant avantageusement un moteur d'entrainement (S5) pour le tambour rotatif (S2). 17

   5.- Sas selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fenêtre (S22) du tambour (S2) est allongée selon l'axe de rotation (Y) du tambour.

   6.- Sas selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tambour (S2) est pourvu de quatre joints longitudinaux (S31) qui s'étendent parallèlement à l'axe (Y) et de deux joints annulaires (S32) centrés sur l'axe (Y) pour réaliser des étanchéités dynamiques entre le tambour (S2) et la cage (S1), de manière à isoler io en permanence l'ouverture haute de chargement (S13) de l'ouverture basse de déchargement (S19), quelle que soit la position angulaire du tambour dans la cage.

   7.- Installation pour la production de gaz de pyrolyse à partir de 15 matière organique, comprenant un four de pyrolyse (F) fonctionnant sans oxygène et définissant un axe de rotation (X), le four (F) étant disposé dans une enceinte étanche (E) pourvue d'une entrée de matière organique (Dl) et une sortie de gaz de pyrolyse (I), ainsi d'une entrée de billes préchauffées et une sortie de billes refroidies, l'entrée 20 et la sortie de billes étant pourvues de sas étanches, au moins un des deux sas étant selon l'une quelconque des revendications précédentes.

   8.- Installation selon la revendication 7, lorsque le sas (Si) est monté à l'entrée de billes, l'axe de rotation (Y) du tambour (S2) est 25 parallèle à l'axe de rotation (X) du four (F), les billes (B) étant déchargées à travers l'ouverture basse de déchargement (S19) sur un chemin de convoyage (C) qui déverse les billes (B) dans le four (F) sous forme d'une pluie de billes sur la matière organique alimentée à travers l'entrée de matière (D1). 30

   9.- Installation selon la revendication 7, lorsque le sas (So) est monté à la sortie de billes, l'axe de rotation (Y) du tambour (S2) estperpendiculaire à l'axe de rotation (X) du four (F), les billes (B) en provenance du four étant chargées à travers l'ouverture haute de chargement (S13), un dépoussiéreur de billes (K) étant avantageusement interposé entre le four (F) et le sas (So).

   10.- Installation selon la revendication 7, 8 ou 9, comprenant en outre un système de chauffage de billes (M) et un système d'acheminement de billes (A1, A2, Q) et entre le sas (So) de la sortie de billes et le sas (Si) de l'entrée de billes, ce système de chauffage (M) lo comprenant plusieurs augets de chauffage de billes (M1) recevant les billes refroidies en provenance de la sortie de billes et délivrant des billes chauffées vers l'entrée de billes, les augets (M1) recevant et délivrant chacun une quantité prédéterminée de billes de manière séquencée de sorte que le four de pyrolyse (F) contienne en 15 permanence une quantité identique de billes.