FR3037259A1 - SYSTEM FOR THE PRODUCTION AND PURIFICATION OF A SYNTHESIS GAS OR A BIOGAS - Google Patents

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Abstract

La présente invention se rapporte à un système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz, comprenant un réacteur (T) conçu pour produire ledit gaz, une tour de lavage dudit gaz, du type à contre-courant (Tic) comprenant une enveloppe pourvue d'une arrivée d'un liquide de lavage, d'une admission et d'une sortie dudit gaz disposées de sorte à permettre une circulation dudit gaz à contre-courant de la circulation du liquide de lavage, la tour de lavage à contre-courant (Tic) comprenant un moyen conçu pour former des gouttelettes avec l'écoulement du liquide de lavage afin qu'elles puissent piéger des particules contenues dans ledit gaz. Selon l'invention, le système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz comprend un refroidisseur (R) raccordé en aval de ladite tour de lavage, ledit refroidisseur comprenant des moyens pour abaisser la température dudit gaz afin d'accroître sont PCI (pouvoir calorifique inférieur) et condenser, d'une part, les goudrons froids résiduels et, d'autre part, l'eau résiduelle présente dans ledit gaz, contenant encore de la suie. Les gouttelettes piègent, notamment, une partie des goudrons chauds, de la suie fine, des composés soufrés, azotés, phosphorés, contenus dans le gaz de synthèse ou dans le biogaz. L'association d'une tour de lavage avec un refroidisseur, produit un gaz de synthèse ou un biogaz d'une grande pureté, pratiquement exempt de particules et notamment les suies, les goudrons. Il peut être avantageusement utilisé pour faire fonctionner un moteur thermique, une turbine à gaz.The present invention relates to a system for the production and purification of a synthesis gas or a biogas, comprising a reactor (T) designed to produce said gas, a washing tower of said gas, of the countercurrent type (Tic) comprising an envelope provided with an inlet of a washing liquid, an inlet and an outlet of said gas arranged so as to allow a circulation of said gas against the flow of the circulation of the washing liquid, the countercurrent washing tower (Tic) comprising means designed to form droplets with the flow of the washing liquid so that they can trap particles contained in said gas. According to the invention, the system for producing and purifying a synthesis gas or a biogas comprises a cooler (R) connected downstream of said washing tower, said cooler comprising means for lowering the temperature of said gas so to increase are PCI (lower calorific value) and condense, on the one hand, the residual cold tars and, on the other hand, the residual water present in said gas, still containing soot. The droplets trap, in particular, a portion of the hot tars, fine soot, sulfur compounds, nitrogen, phosphorus, contained in the synthesis gas or in the biogas. The combination of a washing tower with a cooler, produces a synthesis gas or a biogas of high purity, practically free of particles and especially soot, tars. It can be advantageously used to operate a heat engine, a gas turbine.

Description

1 La présente invention concerne un système de production et de purification de gaz de synthèse, communément appelé « syngaz », et qui est produit par un réacteur de gazéification consommant de la matière carbonée. On peut utiliser un réacteur de gazéification dans une installation de cogénération qui est conçue pour produire deux formes d'énergie, par exemple électrique et calorifique. Elle utilise en principe une énergie produite localement, comme du syngaz ou encore du biogaz à partir de la biomasse. Le syngaz notamment qui est produit contient des particules de cendres et de goudrons, une partie en eau, qui nuit à son utilisation directe dans un moteur thermique, tel qu'un moteur à combustion interne, une turbine à gaz. Aussi, le demandeur a cherché une solution pour débarrasser notamment le syngaz produit, en particulier, dans une installation de cogénération, des particules, qu'il contient, pour que ce syngaz purifié puisse être utilisé dans un moteur thermique, tel qu'un moteur à combustion interne sans altérer sa durée de vie.The present invention relates to a system for the production and purification of synthesis gas, commonly called "syngas", and which is produced by a gasification reactor consuming carbonaceous material. A gasification reactor can be used in a cogeneration plant that is designed to produce two forms of energy, for example electrical and heat. In principle, it uses locally produced energy such as syngas or biogas from biomass. The syngas produced in particular contains particles of ash and tars, a portion of water, which impairs its direct use in a heat engine, such as an internal combustion engine, a gas turbine. Also, the applicant has sought a solution to rid the syngas produced, in particular, in a cogeneration plant, of the particles it contains, so that this purified syngas can be used in a heat engine, such as an engine. internal combustion without altering its service life.

A cet effet, est proposé un système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou encore d'un biogaz, comprenant un réacteur conçu pour produire ledit gaz, une tour de lavage dudit gaz, du type à contre-courant comprenant une enveloppe pourvue d'une arrivée d'un liquide de lavage, d'une admission et d'une sortie dudit gaz disposées de sorte à permettre une circulation dudit gaz à contre- courant de la circulation du liquide de lavage, la tour de lavage à contre-courant comprenant un moyen conçu pour former des gouttelettes avec l'écoulement du liquide de lavage afin qu'elles puissent piéger des particules contenues dans ledit gaz; selon l'invention le système de production et de purification dudit gaz comprend en outre un refroidisseur raccordé en aval de ladite tour de lavage, ledit refroidisseur comprenant des moyens pour abaisser la température dudit gaz afin d'accroître sont PCI (pouvoir calorifique inférieur) et condenser, d'une part, les goudrons froids résiduels et, d'autre part, l'eau résiduelle présente dans ledit, contenant encore de la suie. Les gouttelettes piègent, notamment, une partie des goudrons chauds, de la suie fine, des composés soufrés, azotés, phosphorés, contenus dans le gaz de synthèse ou dans le biogaz. L'association d'une tour de lavage avec un refroidisseur, produit un gaz de synthèse ou un biogaz d'une grande pureté, pratiquement exempt de particules et notamment les suies, les goudrons. Il peut être avantageusement utilisé pour faire fonctionner un moteur thermique, une turbine à gaz.For this purpose, is proposed a system for producing and purifying a synthesis gas or a biogas, comprising a reactor designed to produce said gas, a washing tower of said gas, of the countercurrent type comprising a envelope provided with an inlet of a washing liquid, an inlet and an outlet of said gas arranged so as to allow a circulation of said gas countercurrently to the circulation of the washing liquid, the washing tower to countercurrent apparatus comprising means for forming droplets with the flow of the washing liquid so that they can trap particles contained in said gas; according to the invention, the system for producing and purifying said gas further comprises a cooler connected downstream of said washing tower, said cooler comprising means for lowering the temperature of said gas in order to increase are PCI (lower calorific value) and condense, on the one hand, the residual cold tars and, on the other hand, the residual water present in said, still containing soot. The droplets trap, in particular, a portion of the hot tars, fine soot, sulfur compounds, nitrogen, phosphorus, contained in the synthesis gas or in the biogas. The combination of a washing tower with a cooler, produces a synthesis gas or a biogas of high purity, practically free of particles and especially soot, tars. It can be advantageously used to operate a heat engine, a gas turbine.

3037259 2 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen conçu pour former des gouttelettes comprend une vis sans fin disposée, dans sa position de fonctionnement, suivant un axe vertical ou quasi vertical, sans jeu ou pratiquement sans jeu à l'intérieur de ladite enveloppe, l'arrivée du liquide de lavage étant 5 positionnée dans la partie haute de l'enveloppe, de sorte que les gouttelettes puissent se former en dévalant sur la paroi de la vis sans fin. Plus de la moitié des particules résiduelles contenues dans le gaz de synthèse ou dans le biogaz sont captées dans cette tour de lavage incorporant la vis sans fin. La relative grande surface d'échange de la vis sans fin, du fait de la structure 10 hélicoïdale, amène le gaz de synthèse ou le biogaz à se refroidir. En variante de réalisation, le moyen conçu pour former des gouttelettes comprend des plaques perforées, disposées horizontalement dans leur position de fonctionnement, sans jeu ou pratiquement sans jeu à l'intérieur de ladite enveloppe, l'arrivée du liquide de lavage étant positionnée dans la partie haute de l'enveloppe de 15 sorte qu'il puisse s'écouler au travers des perforations et former des gouttelettes afin de piéger les particules contenues dans ledit lorsqu'il remonte au travers desdites perforations. Cette variante de réalisation procure également un bon rendement de captation des particules contenues dans le gaz de synthèse ou dans le biogaz.According to an additional characteristic of the invention, the means designed to form droplets comprises an endless screw disposed in its operating position, along a vertical or near vertical axis, without play or virtually without play inside. said envelope, the arrival of the washing liquid being positioned in the upper part of the envelope, so that the droplets can be formed by rolling down the wall of the worm. More than half of the residual particles contained in the synthesis gas or in the biogas are captured in this washing tower incorporating the worm. The relatively large exchange area of the worm, due to the helical structure, causes the synthesis gas or biogas to cool. In an alternative embodiment, the means designed to form droplets comprises perforated plates, arranged horizontally in their operating position, without play or substantially without play inside said casing, the arrival of the washing liquid being positioned in the chamber. upper portion of the casing so that it can flow through the perforations and form droplets to trap the particles contained in said as it rises through said perforations. This variant embodiment also provides a good capture efficiency of the particles contained in the synthesis gas or in the biogas.

20 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la partie basse de l'enveloppe est ouverte et plonge dans un compartiment d'un bac de récupération et de décantation du liquide de lavage, ledit liquide étant capté dans un autre compartiment pour être réutilisé par pompage dans ladite tour de lavage. Le liquide décanté circule en boucle à l'intérieur de la tour de lavage.According to an additional characteristic of the invention, the lower part of the casing is opened and immersed in a compartment of a tank for the recovery and decantation of the washing liquid, the said liquid being collected in another compartment for reuse by pumping into said wash tower. The decanted liquid circulates in a loop inside the scrubber.

25 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le système de production et de purification dudit gaz comprend une pompe à aubes attelée à un moteur susceptible de l'entraîner à rotation, ladite pompe étant raccordée entre la tour de lavage et le refroidisseur pour, d'une part, aspirer ledit gaz produit par le réacteur afin de permettre de le refouler dans un accessoire avec un débit régulé, et 30 d'autre part, pour extraire par centrifugation une partie en eau dudit gaz susceptible de contenir des particules résiduelles, ladite pompe comprenant un carter, à l'intérieur duquel est monté à rotation un rotor pourvu d'aubes, une conduite d'aspiration dudit gaz, une conduite de refoulement dudit gaz, la rotation des aubes provoquant l'aspiration et le refoulement dudit gaz respectivement au travers 3037259 desdites conduites, une chambre annulaire étant délimitée dans le carter, à l'extérieur des aubes, de sorte que la rotation desdites aubes provoque la purification dudit gaz aspiré par centrifugation dans ladite chambre annulaire, d'une partie des particules, et d'une partie liquide, que ledit gaz contient. La pompe à aube est capable de déshydrater, d'épurer le gaz de synthèse, le biogaz, notamment des suies contenant de la silice, du souffre, des goudrons froids, avant de le refouler dans le refroidisseur. S'agissant d'un gaz de synthèse nécessitant un apport d'oxygène, le fonctionnement de la pompe à aubes permet de réguler le fonctionnement de la tour 10 de production dudit gaz de synthèse. L'arrêt d'urgence du fonctionnement de la tour de production du gaz de synthèse peut être obtenu relativement rapidement en commandant l'arrêt de la pompe à aubes. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le système de 15 production et de purification dudit gaz comprend au moins un filtre interposé entre le réacteur et la tour de lavage, ledit filtre comprenant une enveloppe longiligne disposée suivant un axe vertical ou quasi vertical, l'enveloppe étant raccordée dans sa partie basse à un raccordement d'admission dudit gaz et dans sa partie haute à un raccordement de sortie dudit gaz, de sorte qu'il puisse circuler de manière ascendante 20 dans ladite enveloppe, les particules lourdes contenues dans ledit filtre, notamment les goudrons chauds, les goudrons froids, les cendres, la suie, le carbone, étant en partie retenues par décantation en retombant sous l'effet de la gravité, dans le fond de ladite enveloppe. Les plus grosses particules sont retenues par dépôt gravitaire à l'intérieur de 25 ce ou de ces filtres. Une installation de cogénération fait également partie de l'invention. L'installation de cogénération inclut un système de production et de purification d'un gaz de synthèse décrits ci avant. Elle comprend en outre un moteur thermique ou une turbine à gaz.According to an additional characteristic of the invention, the system for producing and purifying said gas comprises a vane pump coupled to a motor capable of rotating it, said pump being connected between the washing tower and the cooler for, on the one hand, sucking said gas produced by the reactor so as to allow it to be discharged into an accessory with a controlled flow rate, and secondly, to extract by centrifugation a portion of water of said gas capable of containing residual particles, said pump comprising a housing, inside which is rotatably mounted a rotor provided with vanes, a suction line for said gas, a delivery line for said gas, the rotation of the vanes causing suction and discharge of said gas respectively through 3037259 said conduits, an annular chamber being delimited in the housing, outside the blades, so that the rotation of said blades causes the p urification of said gas sucked by centrifugation in said annular chamber, a portion of the particles, and a liquid portion, that said gas contains. The vane pump is able to dehydrate, purify the synthesis gas, biogas, including soot containing silica, sulfur, cold tars, before returning to the cooler. As it is a synthesis gas requiring an oxygen supply, the operation of the vane pump makes it possible to regulate the operation of the tower 10 for producing said synthesis gas. The emergency stop of the operation of the synthesis gas production tower can be obtained relatively quickly by controlling the stopping of the vane pump. According to an additional characteristic of the invention, the system for producing and purifying said gas comprises at least one filter interposed between the reactor and the washing tower, said filter comprising an elongate envelope disposed along a vertical or quasi-vertical axis, the casing being connected in its lower part to an inlet connection of said gas and in its upper part to an outlet connection of said gas, so that it can circulate upwards in said casing, the heavy particles contained in said filter, including hot tars, cold tars, ash, soot, carbon, being partially retained by settling down under the effect of gravity, in the bottom of said envelope. Larger particles are retained by gravitational deposition inside this or these filters. A cogeneration plant is also part of the invention. The cogeneration plant includes a system for producing and purifying a synthesis gas described above. It further comprises a heat engine or a gas turbine.

30 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: 3037259 4 la Fig. 1 représente un schéma d'une installation de cogénération incluant un système de purification d'un gaz de synthèse « syngaz » produit dans un réacteur selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue en coupe d'une pompe à aubes d'extraction et de 5 purification par centrifugation du syngaz selon l'invention et, la Fig. 3 représente une vue de dessus de la pompe à aubes dépourvue de sa coiffe selon l'invention. L'installation de cogénération 100 présentée sur la Fig. 1 est destinée à produire deux types d'énergie : de l'électricité et de la chaleur. Elle utilise pour cela 10 du syngaz Sg produit à partir de la combustion de déchets végétaux provenant, par exemple, d'une scierie. Les déchets, tels que les copeaux, issus de ce travail du bois ou d'autres matières végétales comme des rafles de maïs, sont utilisés pour fabriquer du syngaz en mettant en oeuvre un procédé de gazéification dérivé du procédé Imbert co- 15 courant. Des déchets végétaux sont introduits dans la partie haute d'un réacteur de gazéification et qui se présente ici sous la forme d'une tour T. De l'air A est introduit latéralement dans la tour T pour apporter de l'oxygène nécessaire à la formation du syngaz.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being given in connection with the attached drawings, among which: 3037259 4 FIG. 1 is a diagram of a cogeneration plant including a synthesis gas purification system "syngas" produced in a reactor according to the invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a pump with centrifugal extraction and centrifugation blades of the syngas according to the invention and FIG. 3 shows a top view of the vane pump without its cap according to the invention. The CHP plant 100 shown in FIG. 1 is intended to produce two types of energy: electricity and heat. For this purpose, it uses syngaz Sg produced from the combustion of vegetable waste coming, for example, from a sawmill. Waste, such as wood chips, from woodworking or other plant materials such as maize cobs, is used to make syngas by using a gasification process derived from the Imbert process. Vegetable waste is introduced into the upper part of a gasification reactor and is here in the form of a tower T. Air A is introduced laterally into the tower T to supply the oxygen necessary for Syngas formation.

20 Le syngaz Sg est produit selon un procédé dit de « gazéification » : La gazéification du bois fait intervenir deux grandes étapes, la pyrolyse (à une température comprise entre 600 à 700 °C) et la gazéification (jusqu'à 1300 °C). A ces températures, et avec une quantité limitée d'oxygène, les substrats hydrogénocarbonés n'entrent pas dans une combustion classique, comme on peut 25 l'observer dans une cheminée ou un poêle à bois : CxHy + (x+y/2) 02 xCO2 + y/2 H20 (Combustion complète), mais réalisent une pyrolyse suivie d'une gazéification. Durant la pyrolyse, nous obtenons : 1. Une étape de séchage du bois (pour une température jusqu'à 120°C). 2. Une décomposition lente du bois, principalement de l'hémicellulose et 30 de la cellulose, avec une production de composés gazeux comme de l'acide acétique ou du méthanol ; (pour une température comprise entre 120°C et 250 °C). 3. A une température supérieure à 250°C, les gaz produits changent de composition pour former : H2, CO et CH4. On observe aussi la production de composés condensables aromatiques provenant de la décomposition de la lignine. 3037259 5 4. A une température supérieure à 320°C, la chaleur est suffisante pour enflammer le mélange gazeux à l'air. En parallèle, on observe la formation de charbon de bois, issus de la lignine. Puis, lors de la gazéification, la matière solide restante est constituée 5 principalement de charbon, symbolisé par l'élément carbone (C): C + 1/202 CO (Oxydation partielle) C ± H20 CO ± H2 (Réduction de l'eau par le charbon ou Water Gas Reaction en langue anglaise) C + CO2 <-> 2C0 (Équilibre de Boudouard - Réduction) 10 C + 2H2 CH4 (Méthanation, surtout à haute pression) La réaction suivante est favorisée à plus faible température (Température inférieure 300°C). Elle permet d'enrichir le mélange en dihydrogène. CO + H20 <-> CO2 + H2 (Réaction du gaz à l'eau ou Water-Gas Shift en langue anglaise) 15 Nous pouvons noter que la transformation de l'eau présente dans le bois est un facteur important. Le gaz ainsi obtenu en sortie de réaction est fortement enrichi en dihydrogène H2 et dont la part est supérieure à 10% et possède donc un pouvoir explosif important utilisable pour faire fonctionner un moteur thermique ou une turbine à gaz.Syngaz Sg is produced according to a so-called "gasification" process: The gasification of wood involves two main stages, pyrolysis (at a temperature of between 600 and 700 ° C.) and gasification (up to 1300 ° C.). . At these temperatures, and with a limited amount of oxygen, the hydrocarbon substrates do not enter a conventional combustion, as can be seen in a chimney or wood stove: CxHy + (x + y / 2) 02 xCO2 + y / 2 H2O (complete combustion), but perform pyrolysis followed by gasification. During the pyrolysis, we obtain: 1. A stage of drying of the wood (for a temperature up to 120 ° C). 2. Slow decomposition of wood, mainly hemicellulose and cellulose, with production of gaseous compounds such as acetic acid or methanol; (for a temperature between 120 ° C and 250 ° C). 3. At a temperature above 250 ° C, the gases produced change composition to form: H2, CO and CH4. The production of aromatic condensable compounds from the decomposition of lignin is also observed. 4. At a temperature above 320 ° C, the heat is sufficient to ignite the gaseous mixture in air. In parallel, we observe the formation of charcoal, from lignin. Then, during the gasification, the remaining solid material consists mainly of coal, symbolized by the carbon element (C): C + 1/202 CO (partial oxidation) C ± H20 CO ± H2 (Water reduction by coal or Water Gas Reaction in English) C + CO2 <-> 2C0 (Boudouard equilibrium - reduction) 10 C + 2H2 CH4 (Methanation, especially at high pressure) The following reaction is favored at lower temperature (lower temperature) 300 ° C). It makes it possible to enrich the mixture with dihydrogen. CO + H20 <-> CO2 + H2 (Water-Gas Shift) We can note that the transformation of the water present in the wood is an important factor. The gas thus obtained at the reaction outlet is highly enriched in H2 hydrogen and whose share is greater than 10% and therefore has a high explosive power used to operate a heat engine or a gas turbine.

20 La tour T est raccordée à une canalisation C au travers de laquelle le syngaz produit Sg est collecté. Il est transporté au travers d'au moins un filtre F pour être filtré et nettoyé des particules carbonées ou minérales les plus lourdes. Trois filtres Fi, F2, F3, sont mis en oeuvre sur cette Fig. 1. Ils sont raccordés par l'intermédiaire de canalisations C.The tower T is connected to a line C through which the syngas produced Sg is collected. It is transported through at least one filter F to be filtered and cleaned of the heavier carbon or mineral particles. Three filters Fi, F2, F3 are implemented in this FIG. 1. They are connected via pipes C.

25 Ces filtres sont constitutifs du système de purification du syngaz. Le syngaz Sg est admis dans la partie inférieure de chaque filtre F et ressort par sa partie supérieure. Chaque filtre F se compose d'une enveloppe longiligne formée d'un cylindre ou d'un polygone disposée suivant un axe vertical ou quasi vertical et dans lequel le syngaz circule de manière ascendante. Les particules 30 lourdes, notamment les goudrons chauds, les goudrons froids, les cendres, la suie mais surtout du carbone, sont en partie retenues dans ces filtres par décantation. Elles retombent sous l'effet de la gravité, dans le fond des cylindres pour se sédimenter. Une trappe disposée dans la partie basse ou préférentiellement dans la paroi de fond 3037259 6 de chaque cylindre permet d'ouvrir ledit fond afin de retirer ces résidus, en période de non utilisation des filtres. A la sortie du dernier filtre F3, le syngaz Sg est admis, par l'intermédiaire d'une canalisation C, dans une tour de lavage à contre-courant Tlc constitutive du 5 système de purification du syngaz. Celle-ci se compose d'une enveloppe B, en forme d'un tube cylindrique sur cette Fig. 1 disposé suivant un axe vertical ou quasi vertical, et à l'intérieur duquel est disposée une vis sans fin V. La vis sans fin V est montée sans jeu ou pratiquement sans jeu à l'intérieur du tube cylindrique. Le tube B est fermé à son extrémité haute tout en étant raccordé à une canalisation Cr d'arrivée 10 de liquide de lavage et de refroidissement, alors que son extrémité basse est ouverte et plonge dans un bac de récupération et de décantation Bc. Le liquide s'écoule par gravité, donc vers le bas, sur la surface de la vis sans fin V puis est récupérée dans le bac Bc. L'admission du syngaz dans la tour de lavage à contre-courant Tlc est faite dans sa partie basse, par exemple juste au-dessus du niveau supérieur du bac Bc, 15 alors que sa sortie est réalisée au niveau de sa partie haute. Ainsi, le syngaz circule en remontant sur la vis sans fin V, à contre-courant du liquide admis verticalement dans le tube et du haut vers le bas, et qui par son jaillissement forme des éclaboussures, de l'écume, des gouttelettes sur la paroi de ladite vis sans fin, et va en partie piéger les particules légères, notamment, les goudrons chauds, la suie fine, les 20 composés soufrés, azotés, phosphorés, pour les entraîner dans le bac Bc où ils vont décanter. Le bac Bc comprend à cet effet plusieurs compartiments de décantation qui se remplissent par débordement. La formation des gouttelettes peut encore, au moins en partie, être mise en oeuvre par le courant ascendant du syngaz, qui par sa vitesse va pulvériser le liquide.These filters are part of the syngas purification system. The syngas Sg is admitted in the lower part of each filter F and leaves at its upper part. Each filter F is composed of an elongated envelope formed of a cylinder or a polygon disposed along a vertical or quasi-vertical axis and in which the syngas flows upwards. The heavy particles, especially hot tars, cold tars, ashes, soot but especially carbon, are partly retained in these filters by settling. They fall back under the effect of gravity, in the bottom of the cylinders to sediment. A hatch disposed in the lower part or preferably in the bottom wall 3037259 6 of each cylinder can open said bottom to remove these residues, in periods of non-use of the filters. At the outlet of the last filter F3, syngaz Sg is admitted, via a line C, into a countercurrent washing tower Tlc constituting the syngas purification system. This consists of an envelope B, in the form of a cylindrical tube in this FIG. 1 disposed along a vertical or near vertical axis, and inside which is disposed a worm screw V. The worm V is mounted without play or virtually without play inside the cylindrical tube. The tube B is closed at its upper end while being connected to an inlet pipe Cr 10 of washing and cooling liquid, while its lower end is open and is immersed in a recovery tank and Bc decantation. The liquid flows by gravity, so down on the surface of the worm V and is recovered in the tray Bc. The intake of the syngas in the counter-current washing tower Tlc is made in its lower part, for example just above the upper level of the tray Bc, 15 while its output is carried out at its upper part. Thus, the syngas flows upstream on the worm V, against the current of the liquid admitted vertically into the tube and from top to bottom, and which by its spurt forms splashes, foam, droplets on the wall of said worm, and will partly trap light particles, including hot tars, fine soot, sulfur compounds, nitrogen, phosphorus, to drive them in the tank Bc where they will decant. The bin Bc comprises for this purpose several settling compartments that fill by overflow. The formation of the droplets can still, at least in part, be carried out by the updraft of the syngas, which by its speed will spray the liquid.

25 Cet échange à contre-courant va également permettre au liquide de capter des calories contenues dans le syngaz qui ressort ainsi de la tour de lavage à contre-courant Tlc, épuré et refroidi. Le liquide est préférentiellement de l'eau. Dans une variante de réalisation non représentée, la vis sans fin est remplacée par des plaques perforées, disposées horizontalement dans l'enveloppe et sans jeu ou 30 pratiquement sans jeu. Le liquide de lavage s'écoule au travers des perforations et forme des gouttelettes qui piègent les particules contenues dans le syngaz qui lui remonte au travers desdites perforations. En section, l'enveloppe présente une géométrie quelconque, par exemple polygonale ou circulaire et la géométrie des plaques est adaptée en conséquence. Le liquide de lavage est de préférence pulvérisé 3037259 7 sur pratiquement toute la surface de la plaque supérieure. Une grande quantité de gouttelettes sont formés dans les perforations. La tour de lavage à contre-courant Tlc capte environ la moitié, voire plus que la moitié des particules résiduelles contenues dans le syngaz.This countercurrent exchange will also allow the liquid to capture the calories contained in the syngas which thus emerges from the countercurrent washing tower Tlc, purified and cooled. The liquid is preferably water. In an alternative embodiment not shown, the worm is replaced by perforated plates, arranged horizontally in the casing and without play or virtually no clearance. The washing liquid flows through the perforations and forms droplets which trap the particles contained in the syngas that goes back through said perforations. In section, the envelope has any geometry, for example polygonal or circular and the geometry of the plates is adapted accordingly. The wash liquid is preferably sprayed over substantially the entire surface of the top plate. A large amount of droplets are formed in the perforations. The countercurrent washing tower Tlc captures about half or more than half of the residual particles contained in the syngas.

5 Le liquide admis dans la tour de lavage à contre-courant Tlc provient d'un compartiment de décantation et de préférence du dernier compartiment du bac Bc. Il y est pompé pour être admis dans ladite tour de lavage à contre-courant. Le liquide contenu dans les différents compartiments contient une faible concentration de NH4 en fin de cycle. Il est remplacé périodiquement.The liquid admitted into the countercurrent washing tower Tlc comes from a settling compartment and preferably from the last compartment of the tank Bc. It is pumped to be admitted into the countercurrent washing tower. The liquid contained in the different compartments contains a low concentration of NH4 at the end of the cycle. It is replaced periodically.

10 Le syngaz Sg produit dans la tour T contient encore, malgré la présence des filtres F, de la tour de lavage à contre-courant Tlc, de la suie contenant des particules comme de la silice, du soufre (le sulfure d'hydrogène), une partie liquide contenant des goudrons froids, et qui sont susceptibles encore d'encrasser, de corroder et d'user prématurément ledit moteur.The syngas produced in tower T still contains, in spite of the presence of filters F, the countercurrent washing tower Tlc, soot containing particles such as silica and sulfur (hydrogen sulphide). , a liquid part containing cold tars, and which are still likely to foul, corrode and wear prematurely said engine.

15 Dans l'invention, on utilise, une pompe à aubes Pa interposée dans le circuit de circulation du syngaz, avant l'alimentation d'un moteur thermique Mt, via un refroidisseur R. La pompe à aubes Pa est disposée préférentiellement à la sortie de la tour de lavage à contre-courant Tlc et en amont du refroidisseur R pour ne pas l'obstruer. Elle est un moyen supplémentaire constitutif du système de purification 20 du syngaz. La pompe à aubes Pa est entraînée à rotation par l'intermédiaire d'un moteur M, tel qu'un moteur électrique pour, d'une part, aspirer le syngaz et le débarrasser par centrifugation des particules et de la partie liquide sous la forme de gouttelettes qu'il contient et, d'autre part, le refouler dans le moteur thermique Mt avec un débit régulé 25 et en légère surpression de l'ordre de 4000 à 5000 Pa. En effet, c'est la dépression causée par le fonctionnement de la pompe à aubes Pa qui provoque l'aspiration de l'air A et de l'oxygène qu'il contient dans la tour T pour entretenir les réactions de gazéification mises en oeuvre dans ladite tour. Le fonctionnement de la pompe à aubes Pa sert ainsi à moduler la production de 30 syngaz en quantité et en composition. La légère surpression générée par le fonctionnement de la pompe à aubes Pa permet d'accroître le rendement du moteur thermique. Le syngaz circule ensuite dans le refroidisseur R où sa température est encore abaissée et contrôlée. Le syngaz est utilisé pour faire fonctionner le moteur 3037259 8 thermique Mt, tel qu'un moteur à combustion interne de relativement forte cylindrée, attelé à un générateur G de courant électrique I, tel qu'un alternateur. Dans une variante de réalisation, non représentée, le moteur thermique est constitué d'une turbine à gaz attelée également à un générateur de courant électrique.In the invention, a blade pump Pa interposed in the circulation circuit of the syngas is used before feeding a heat engine Mt via a cooler R. The blade pump Pa is preferably disposed at the outlet the countercurrent washing tower Tlc and upstream of the cooler R to not obstruct it. It is an additional means constituting the syngas purification system. The paddle pump Pa is rotated by means of a motor M, such as an electric motor, on the one hand, to suck the syngas and to remove it by centrifuging the particles and the liquid part in the form droplets it contains and, secondly, the repress in the heat engine Mt with a regulated flow 25 and slight overpressure of the order of 4000 to 5000 Pa. Indeed, it is the depression caused by the operation of the paddle pump Pa which causes the suction of the air A and the oxygen it contains in the tower T to maintain the gasification reactions implemented in said tower. The operation of the paddle pump Pa thus serves to modulate the production of syngas in quantity and composition. The slight overpressure generated by the operation of the paddle pump Pa increases the efficiency of the engine. The syngas then circulates in the cooler R where its temperature is further lowered and controlled. The syngas is used to operate the thermal engine Mt, such as a relatively high displacement internal combustion engine, coupled to a generator G of electric current I, such as an alternator. In an alternative embodiment, not shown, the heat engine consists of a gas turbine also coupled to an electric power generator.

5 L'installation de cogénération 100 produit encore des calories Co, notamment colportées par de l'eau réchauffée en circulant à la base de la tour T, autour des cylindres du moteur thermique Mt, de l'air chaud en provenance de la salle dans laquelle est installé le moteur thermique. Cette énergie peut servir à chauffer des bureaux, des locaux industriels, à sécher divers produits, comme des produits 10 agricoles. Du gaz chaud Gc est également produit par la chaleur dégagée par le collecteur d'échappement du moteur thermique Mt, pour être utilisé, par exemple dans une unité de séchage de matières comme du bois sous forme de plaquettes. Sur la Fig. 2, la pompe à aubes Pa est présentée dans sa position de fonctionnement. Elle se compose d'un carter Ct de forme cylindrique et dans lequel 15 est logé un rotor Rt monté à rotation à l'intérieur de celui-ci, d'une coiffe Cr de raccordement. Le carter Ct dispose d'une ouverture cylindrique Oc traversant l'une supérieure, Fel, de ses deux faces d'extrémité Fel, Fe2, et au travers de laquelle le rotor Rt peut être monté dans ledit carter. La coiffe Cr est formée d'une couronne prenant appui sur la face d'extrémité 20 Fel et autour de l'ouverture cylindrique Oc, d'une chambre cylindrique Cc débouchant d'un bord au travers de ladite couronne et dont l'autre bord est fermé par une paroi circulaire Pc. Une conduite d'aspiration Cp du syngaz traverse en son centre la paroi circulaire Pc et une conduite de refoulement Cf traverse ladite paroi circulaire, en 25 déport de la conduite d'aspiration Cp. La conduite d'aspiration Cp est raccordée à la sortie de la tour de lavage à contre-courant Tlc, alors que la conduite de refoulement Cf est raccordée, par l'intermédiaire du refroidisseur R, au collecteur d'alimentation du moteur thermique Mt. En fonctionnement, le moteur thermique entraîne le générateur qui produit du 30 courant électrique qui peut avantageusement être utilisé dans une usine ou être injecté dans un réseau électrique. Le sens de circulation du syngaz dans la pompe à aubes Pa pendant son fonctionnement est indiqué par les flèche 51 et S2 et correspondent respectivement à l'aspiration et au refoulement de celui-ci.5 The cogeneration plant 100 still produces Co calories, in particular peddled by water heated by circulating at the base of the tower T, around the cylinders of the heat engine Mt, hot air from the room in which is installed the engine. This energy can be used to heat offices, industrial premises, to dry various products, such as agricultural products. Hot gas Gc is also produced by the heat released by the exhaust manifold of the heat engine Mt, to be used, for example in a drying unit of materials such as wood in the form of platelets. In FIG. 2, the blade pump Pa is shown in its operating position. It consists of a casing Ct of cylindrical shape and in which is housed a rotor Rt rotatably mounted inside thereof, a connection cap Cr. The casing Ct has a cylindrical opening Oc crossing the upper one, Fel, with its two end faces Fel, Fe2, and through which the rotor Rt can be mounted in said casing. The cap Cr is formed of a ring bearing on the end face 20 Fel and around the cylindrical opening Oc, a cylindrical chamber Cc opening an edge through said crown and the other edge is closed by a circular wall Pc. A suction pipe Cp of the syngas crosses at its center the circular wall Pc and a discharge pipe Cf passes through said circular wall, offset from the suction pipe Cp. The suction pipe Cp is connected to the outlet of the countercurrent washing tower Tlc, while the discharge pipe Cf is connected, via the cooler R, to the supply manifold of the heat engine Mt. In operation, the heat engine drives the generator which produces electric current which can advantageously be used in a plant or injected into an electrical network. The flow direction of the syngas in the paddle pump Pa during its operation is indicated by the arrows 51 and S2 and correspond respectively to the suction and discharge thereof.

3037259 9 Le rotor Rt se compose d'un arbre Ar d'entraînement en rotation solidaire d'un disque Ds sur lequel sont formées des aubes Ab. L'arbre Ar d'entraînement est tenu dans un palier Pl solidaire de la face inférieure d'extrémité fermée Fe2 du carter Ct, excepté en son centre pour le passage de l'arbre Ar.The rotor Rt consists of a rotary drive shaft Ar integral with a disk Ds on which vanes Ab are formed. The drive shaft Ar is held in a bearing Pl integral with the lower face of the rotor. closed end Fe2 of the casing Ct, except at its center for the passage of the shaft Ar.

5 La longueur des aubes Ab est telle qu'une chambre annulaire Ca est formée à la périphérie du carter Ct entre le bord extérieur des aubes et le bord périphérique du carter. Cette chambre annulaire Ca s'étend plus bas que la face d'extrémité inférieure et fermée Fe2 du carter Ct, dans la position normale de fonctionnement de la pompe à aubes Pa, dans une gouttière annulaire Ga.The length of the blades Ab is such that an annular chamber Ca is formed at the periphery of the casing Ct between the outer edge of the vanes and the peripheral edge of the casing. This annular chamber Ca extends lower than the lower end face and closed Fe2 of the casing Ct, in the normal operating position of the paddle pump Pa, in an annular gutter Ga.

10 Chaque aube Ab est constituée d'une plaque plane qui s'étend perpendiculairement depuis le disque Ds. Sur les Figs. 2 et 3, chaque aube Ab est de préférence disposée de manière radiale, c'est-à-dire que son plan médian est sécant à l'axe de l'arbre Ar d'entraînement du disque Ds. On obtient ainsi une surpression de refoulement relativement faible, dans le moteur thermique. Sur la Fig. 2, la conduite 15 d'aspiration Cp se prolonge à l'intérieur de la chambre cylindrique Cc jusqu'à proximité des aubes Ab, pour acheminer le syngaz jusqu'au centre du rotor Rt et pour délimiter une chambre de refoulement Cl dans la chambre cylindrique Cc, autour de la conduite d'aspiration Cp et dans laquelle débouche la conduite de refoulement Cf Le diamètre intérieur de la chambre de refoulement Cl est plus petit 20 que le diamètre d'évolution des aubes Ab, de sorte que les particules et les gouttelettes centrifugées dans la chambre annulaire Ca ne peuvent plus revenir dans la chambre de refoulement Cl. Sur la Fig. 1, l'entraînement du rotor est réalisé par le moteur M. Ledit moteur entraîne l'arbre d'entraînement du rotor par l'intermédiaire d'une 25 transmission par poulies et courroie(s) pour procurer souplesse et silence de fonctionnement. Le refroidisseur R qui est raccordé en aval de la pompe à aubes Pa est destiné à abaisser la température du syngaz déshumidifié et épuré pour accroître son rendement PCI (pouvoir calorifique inférieur). Il est formé d'une enveloppe 30 contenant un échangeur de calories. Cet échangeur de calories comprend des plaques creuse et à l'intérieur desquelles peut circuler un fluide caloporteur, tel que de l'eau circulant en boucle dans un groupe frigorifique Gf. Le syngaz circulant autour de ces plaques peut alors être refroidi.Each blade Ab consists of a flat plate which extends perpendicularly from the disk Ds. In Figs. 2 and 3, each blade Ab is preferably arranged radially, that is to say that its median plane is secant to the axis of the disk drive shaft Ar Ds. This gives a relatively low discharge pressure in the engine. In FIG. 2, the suction pipe Cp extends inside the cylindrical chamber Cc to the vicinity of the blades Ab, to convey the syngas to the center of the rotor Rt and to define a discharge chamber C1 in the chamber cylindrical Cc, around the suction pipe Cp and into which the discharge pipe Cf the inner diameter of the discharge chamber C1 is smaller than the diameter of evolution of the blades Ab, so that the particles and the centrifuged droplets in the annular chamber Ca can no longer return to the delivery chamber C1. In FIG. 1, the rotor drive is effected by motor M. Said motor drives the rotor drive shaft via pulley and belt transmission (s) to provide flexibility and quiet operation. The cooler R which is connected downstream of the paddle pump Pa is intended to lower the temperature of the syngas dehumidified and purified to increase its efficiency PCI (lower calorific value). It is formed of an envelope 30 containing a heat exchanger. This heat exchanger comprises hollow plates and inside which can circulate a coolant, such as water flowing in a loop in a refrigerating unit Gf. The syngas circulating around these plates can then be cooled.

3037259 10 Le refroidisseur R, du fait de sa température interne relativement faible en fonctionnement, de l'ordre de quelques degrés Celsius, par exemple 4 °C à titre indicatif, va obliger les goudrons froids résiduels contenus dans le syngaz à se condenser sur les plaques froides de l'échangeur de chaleur. Les traces d'eau 5 résiduelles sont également condensées, entraînant le reste des suies non éliminées dans les différents moyens de purification raccordés en amont. Il participe ainsi à purifier le syngaz. Le syngaz sortant de l'échangeur, en ressort refroidi mais aussi à nouveau purifié. Le refroidisseur R est raccordé, par l'intermédiaire d'une canalisation C, à un 10 compartiment du bac Bc de récupération et de décantation et de préférence le premier, pour évacuer dans celui-ci, les condensats produits dans le refroidisseur R et contenant des goudrons froids. Le fonctionnement du système de production et de purification d'un gaz de synthèse présent dans l'installation de cogénération va maintenant être décrit.The cooler R, because of its relatively low internal temperature in operation, of the order of a few degrees Celsius, for example 4 ° C as an indication, will force the residual cold tars contained in the syngas to condense on the cold plates of the heat exchanger. The residual traces of water are also condensed, causing the remaining soot not removed in the various purification means connected upstream. He thus participates in purifying the syngas. The syngas leaving the exchanger, cooled out spring but also purified again. The cooler R is connected, via a pipe C, to a compartment of the tank Bc for recovery and decantation and preferably the first, for discharging therein, the condensates produced in the cooler R and containing cold tars. The operation of the system for producing and purifying a synthesis gas present in the cogeneration plant will now be described.

15 L'allumage de la tour de gazéification est initié, puis elle est alimentée en continu en déchets végétaux. Du syngaz Sg est produit. Le moteur M est mis en marche et la pompe à aubes Pa aspire le syngaz produit. Il est aspiré en amont de la pompe à aubes Pa au travers des canalisations C et du ou des filtre(s) F ainsi qu'au travers de la tour de lavage à contre-courant Tlc. La pression du syngaz étant 20 négative par rapport à la pression atmosphérique, une fuite, par exemple au niveau d'un raccord, a pour effet d'introduire de l'air dans les canalisations, ce qui supprime le risque d'inflammation accidentel de l'installation ou la pollution de l'air extérieur dans l'environnement de l'installation. En arrivant dans la pompe à aubes Pa, le syngaz Sg aspiré est centrifugé par 25 les aubes Ab, les gouttelettes de liquide, les particules qu'il contient, de densité plus grande que celle du gaz, sont projetées dans la chambre annulaire Ca, puis retombent par gravité dans la gouttière annulaire Ga sous-jacente, suivant les directions des flèches S3 et S4. Cette matière relativement liquide est évacuée par gravité au travers d'une canalisation de vidange Cn qui est raccordée par le dessous à la gouttière 30 annulaire Ga. La canalisation Cn débouche dans un compartiment du bac de décantation Bc Un restricteur Rs, c'est-à-dire un passage de section réduite est disposé dans la canalisation Cn, pour limiter la perte de syngaz susceptible d'être rejeté à l'atmosphère au travers de ladite canalisation. Une vanne au fonctionnement 3037259 11 intermittent peut remplacer ou compléter le restricteur pour purger de manière cyclique la canalisation Cn. On remarque qu'en fonctionnement, la pression P+ mesurée dans la chambre de refoulement Cl est plus élevée que celle P- mesurée dans la conduite d'aspiration 5 Cp, si bien que les particules du gaz admis dans la pompe Pa ne peuvent en principe pas être introduites dans ladite chambre de refoulement Cl. Sur la Fig. 1, la partie gazeuse purifiée du syngaz, notée Sgp est elle refoulée au travers de la conduite de refoulement Cf La température du syngaz purifié est ensuite abaissée et régulée au travers du refroidisseur R. Le syngaz est ensuite admis 10 dans le moteur thermique Mt avec une faible suppression, de l'ordre de quelques dizaines de millibars. L'alimentation du moteur thermique Mt qui fonctionne à régime constant est ainsi régulée par la vitesse de rotation de la pompe à aubes Pa. Les gaz d'échappement produits par le moteur ne contiennent pas d'oxyde d'azote ou de souffre, et très peu de méthane (< 0,2%).The ignition of the gasification tower is initiated, then it is fed continuously with vegetable waste. Syngaz Sg is produced. The motor M is turned on and the paddle pump Pa sucks the syngas produced. It is sucked upstream of the blade pump Pa through the pipes C and the filter (s) F and through the countercurrent washing tower Tlc. Since the pressure of the syngas is negative with respect to atmospheric pressure, a leak, for example at a connection, has the effect of introducing air into the pipes, which eliminates the risk of accidental ignition of the air. the installation or the pollution of the outside air in the environment of the installation. Arriving in the paddle pump Pa, the syngas Sg aspirated is centrifuged by the blades Ab, the liquid droplets, the particles it contains, of greater density than that of the gas, are projected into the annular chamber Ca, then fall by gravity into the underlying annular gutter Ga, following the directions of the arrows S3 and S4. This relatively liquid material is evacuated by gravity through a drain pipe Cn which is connected from below to the annular groove Ga. The pipe Cn opens into a compartment of the settling tank Bc A restrictor Rs, that is that is to say a passage of reduced section is disposed in the pipe Cn, to limit the loss of syngaz may be released to the atmosphere through said pipe. An intermittent valve may replace or supplement the restrictor to cyclically purge the line Cn. Note that in operation, the pressure P + measured in the discharge chamber C1 is higher than that P- measured in the line. Suction 5 Cp, so that the particles of the gas admitted in the pump Pa can not in principle be introduced into said discharge chamber C1. In FIG. 1, the purified gaseous portion of the syngas, denoted Sgp, is discharged through the discharge pipe Cf. The temperature of the purified syngas is then lowered and regulated through the cooler R. The syngas is then admitted to the heat engine Mt with a weak suppression, of the order of a few tens of millibars. The supply of the thermal engine Mt which operates at constant speed is thus regulated by the speed of rotation of the paddle pump Pa. The exhaust gases produced by the engine do not contain nitrogen oxide or sulfur, and very little methane (<0.2%).

15 L'arrêt du fonctionnement du moteur thermique est simplement mis en oeuvre par l'arrêt du fonctionnement du moteur d'entraînement de la pompe à aubes, ce qui permet de sécuriser le fonctionnement de l'installation de cogénération. L'air n'étant plus admis dans la tour, les réactions de gazéification peuvent être arrêtées dans un temps relativement bref, de l'ordre du quart d'heure. Les organes de sécurité dont est 20 pourvu le système de production et de purification de syngaz permettent d'agir sur l'arrêt du fonctionnement de la pompe à aubes. La pompe à aube peut encore être utilisée, en tant que telle, pour purifier un autre gaz que le syngaz. Le système de production et de purification de syngaz produit par un réacteur 25 de gazéification procure une grande durabilité de fonctionnement du moteur thermique, de la turbine, qu'il alimente en syngaz, par réduction de son usure, en débarrassant le syngaz des principales impuretés qu'il contient et en particulier les suies et les goudrons, en lui retirant sa partie en eau et en le refroidissant. Le fonctionnement du moteur thermique est régulé par le débit de la pompe à 30 aubes. L'installation de cogénération, objet de caractéristiques de l'invention présente un rendement élevé, de l'ordre de 90 %. Elle garantit en principe une autonomie énergétique lorsqu'elle est associée à un réacteur de fabrication de syngaz utilisant de la matière organique végétale.Stopping the operation of the heat engine is simply implemented by stopping the operation of the drive motor of the vane pump, which makes it possible to secure the operation of the cogeneration plant. The air is no longer allowed in the tower, the gasification reactions can be stopped in a relatively short time, of the order of fifteen minutes. The safety devices of which the syngas production and purification system is provided make it possible to act on stopping the operation of the vane pump. The blade pump can still be used, as such, to purify a gas other than syngas. The system for the production and purification of syngas produced by a gasification reactor provides a great operational durability of the heat engine, of the turbine, which it supplies with syngas, by reducing its wear, by eliminating the syngas from the main impurities. that it contains, and in particular the soot and tars, by withdrawing its part in water and cooling it. The operation of the heat engine is regulated by the flow rate of the 30-blade pump. The cogeneration plant, object of features of the invention has a high efficiency, of the order of 90%. It guarantees in principle an energy autonomy when it is associated with a syngas production reactor using organic plant material.

3037259 12 Elle autorise le recyclage de produits issus de la filière bois. Elle offre des revenus complémentaires par la vente d'électricité. Elle n'utilise pas de déchets difficiles à gérer et ne pollue pas l'eau. Son coût de fabrication est relativement faible.3037259 12 It allows the recycling of products from the wood industry. It offers additional revenue through the sale of electricity. It does not use waste that is difficult to manage and does not pollute the water. Its manufacturing cost is relatively low.

5 L'invention décrite ci-avant fait référence à l'utilisation de syngaz qui est un gaz produit par une action physicochimique sans relation avec un être vivant. Dans une variante de réalisation non représentée, le système de production et de purification traite du biogaz issu d'une métabolisation biologique des composés carbonés, par exemple provenant d'un réacteur constitutif d'une installation de 10 méthanisation. La méthanisation étant réalisée en absence d'apport d'oxygène, l'arrêt du fonctionnement de la pompe à aubes n'est plus en mesure d'interrompre la production de biogaz dans le réacteur de méthanisation.The invention described above refers to the use of syngas, which is a gas produced by a physicochemical action unrelated to a living being. In an embodiment variant not shown, the production and purification system processes biogas resulting from a biological metabolization of the carbon compounds, for example from a reactor constituting an anaerobic digestion plant. The anaerobic digestion being carried out in the absence of oxygen supply, stopping the operation of the vane pump is no longer able to interrupt the production of biogas in the methanation reactor.

Claims (7)

REVENDICATIONS1) Système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz, comprenant un réacteur (T) conçu pour produire ledit gaz, une tour de lavage dudit gaz, du type à contre-courant (Tic) comprenant une enveloppe pourvue d'une arrivée d'un liquide de lavage, d'une admission et d'une sortie dudit gaz disposées de sorte à permettre une circulation dudit gaz à contre-courant de la circulation du liquide de lavage, la tour de lavage à contre-courant (Tic) comprenant un moyen conçu pour former des gouttelettes avec l'écoulement du liquide de lavage afin qu'elles puissent piéger des particules contenues dans ledit gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un refroidisseur (R) raccordé en aval de ladite tour de lavage, ledit refroidisseur comprenant des moyens pour abaisser la température dudit gaz afin d'accroître sont PCI (pouvoir calorifique inférieur) et condenser, d'une part, les goudrons froids résiduels et, d'autre part, l'eau résiduelle présente dans ledit gaz, contenant encore de la suie.CLAIMS1) System for producing and purifying a synthesis gas or a biogas, comprising a reactor (T) designed to produce said gas, a washing tower of said gas, of the countercurrent type (Tic) comprising a envelope provided with an inlet of a washing liquid, an inlet and an outlet of said gas arranged so as to allow a circulation of said gas against the flow of the washing liquid circulation, the washing tower to countercurrent device (Tic) comprising means designed to form droplets with the flow of the washing liquid so that they can trap particles contained in said gas, characterized in that it comprises a cooler (R) connected downstream of said scrubber, said cooler comprising means for lowering the temperature of said gas to increase is PCI (lower calorific value) and condense, on the one hand, residual cold tars and, on the other hand, water residual meadows in said gas, still containing soot. 2) Système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen conçu pour former des gouttelettes comprend une vis sans fin (V) disposée, dans sa position de fonctionnement, suivant un axe vertical ou quasi vertical, sans jeu ou pratiquement sans jeu à l'intérieur de ladite enveloppe, l'arrivée du liquide de lavage étant positionnée dans la partie haute de l'enveloppe (B), de sorte que les gouttelettes puissent se former en dévalant sur la paroi de la vis sans fin (V).2) System for producing and purifying a synthesis gas or a biogas according to claim 1, characterized in that the means designed to form droplets comprises a worm (V) disposed in its operating position along a vertical or near-vertical axis, with no clearance or practically no clearance within said casing, the arrival of the washing liquid being positioned in the upper part of the casing (B), so that the droplets can to form while running down the wall of the worm (V). 3) Système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen conçu pour former des gouttelettes comprend des plaques perforées, disposées horizontalement dans leur position de fonctionnement, sans jeu ou pratiquement sans jeu à l'intérieur de ladite enveloppe, l'arrivée du liquide de lavage étant positionnée dans la partie haute de l'enveloppe (B) de sorte qu'il puisse s'écouler au travers des perforations et former des gouttelettes afin de piéger les particules contenues dans ledit gaz lorsqu'il remonte au travers desdites perforations.3) System for producing and purifying a synthesis gas or a biogas according to claim 1, characterized in that the means designed to form droplets comprises perforated plates, arranged horizontally in their operating position, without play. or practically without clearance within said casing, the arrival of the washing liquid being positioned in the upper part of the casing (B) so that it can flow through the perforations and form droplets so trapping particles contained in said gas as it rises through said perforations. 4) Système de production et de purification de gaz de synthèse ou d'un biogaz selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie basse de l'enveloppe (B) est ouverte et plonge dans un compartiment d'un bac de récupération et de 3037259 14 décantation (Bc) du liquide de lavage, ledit liquide étant capté dans un autre compartiment pour être réutilisé par pompage dans ladite tour de lavage.4) System for producing and purifying syngas or a biogas according to claim 2 or 3, characterized in that the lower part of the casing (B) is open and immersed in a compartment of a tank of recovery and decantation (Bc) of the washing liquid, said liquid being captured in another compartment for reuse by pumping in said wash tower. 5) Système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 5 comprend une pompe à aubes (Pa) attelée à un moteur (M) susceptible de l'entraîner à rotation, ladite pompe étant raccordée entre la tour de lavage (Tic) et le refroidisseur (R) pour, d'une part, aspirer ledit gaz produit par le réacteur (T) afin de permettre de le refouler dans un accessoire avec un débit régulé, et d'autre part, pour extraire par centrifugation une partie en eau dudit gaz susceptible de contenir des 10 particules résiduelles, ladite pompe comprenant un carter (Ct), à l'intérieur duquel est monté à rotation un rotor (Rt) pourvu d'aubes (Ab), une conduite d'aspiration (Cp) dudit gaz, une conduite de refoulement (Cf) dudit gaz, la rotation des aubes (Ab) provoquant l'aspiration et le refoulement dudit gaz respectivement au travers desdites conduites (Cp, Cf), une chambre annulaire (Ca) étant délimitée dans le 15 carter (Ct), à l'extérieur des aubes (Ab), de sorte que la rotation desdites aubes provoque la purification dudit gaz aspiré par centrifugation dans ladite chambre annulaire, d'une partie des particules, et d'une partie liquide, que ledit gaz contient.5) System for producing and purifying a synthesis gas or biogas according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a vane pump (Pa) coupled to a motor (M) capable of rotating it, said pump being connected between the washing tower (Tic) and the cooler (R) in order firstly to suck up said gas produced by the reactor (T) in order to allow it to be forced back into the an accessory with a controlled flow rate, and secondly, for extracting by centrifugation a portion of water of said gas capable of containing residual particles, said pump comprising a housing (Ct), inside which is rotatably mounted a rotor (Rt) provided with blades (Ab), a suction pipe (Cp) of said gas, a discharge pipe (Cf) of said gas, the rotation of the blades (Ab) causing the suction and the discharge of said gas respectively through said lines (Cp, Cf), an annular chamber (Ca) is nt delimited in the casing (Ct), outside the blades (Ab), so that the rotation of said blades causes the purification of said gas sucked by centrifugation in said annular chamber, a part of the particles, and a liquid part, that said gas contains. 6) Système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 20 comprend au moins un filtre (F) interposé entre le réacteur (T) et la tour de lavage (Tic), ledit filtre comprenant une enveloppe longiligne disposée suivant un axe vertical ou quasi vertical, l'enveloppe étant raccordée dans sa partie basse à un raccordement d'admission dudit gaz et dans sa partie haute à un raccordement de sortie dudit gaz, de sorte qu'il puisse circuler de manière ascendante dans ladite 25 enveloppe, les particules lourdes contenues dans ledit filtre, notamment les goudrons chauds, les goudrons froids, les cendres, la suie, le carbone, étant en partie retenues par décantation en retombant sous l'effet de la gravité, dans le fond de ladite enveloppe.6) System for producing and purifying a synthesis gas or a biogas according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one filter (F) interposed between the reactor (T) and the washing tower (Tic), said filter comprising an elongate envelope disposed along a vertical or quasi-vertical axis, the envelope being connected in its lower part to an intake connection of said gas and in its upper part to a connection of output of said gas, so that it can flow upwardly in said envelope, the heavy particles contained in said filter, including hot tars, cold tars, ash, soot, carbon, being partly retained by decantation by falling under the effect of gravity, in the bottom of said envelope. 7) Installation (100) de cogénération, caractérisée en ce qu'elle inclut un 30 système de production et de purification d'un gaz de synthèse ou d'un biogaz selon l'une quelconque des revendications précédentes et en ce qu'elle comprend un moteur thermique (Mt) ou une turbine à gaz.7) Installation (100) of cogeneration, characterized in that it includes a system for producing and purifying a synthesis gas or a biogas according to any one of the preceding claims and in that it comprises a heat engine (Mt) or a gas turbine.
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