LU84208A1 - METHOD AND APPARATUS FOR COOLING A HOT CURRENT OF PARTICLE-LOADED PROCESS - Google Patents

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LU84208A1
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Description

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La présente invention concerne, de manière générale, le refroidissement de courants de· procédés chargés de particules et elle concerne plus spécifiquement un procédé et un'élément intégrés en vue de refroidir des 5 courants chauds de procédés chargés de particules en en séparant les charges de particules par filtration sur toile.The present invention relates generally to the cooling of process streams loaded with particles and more specifically relates to an integrated process and element for cooling hot streams of process loaded with particles by separating the feeds therefrom. particles by filtration on canvas.

Dans bon nombre de procédés industriels, il se forme des produits ou des sous—produits sous forme »10 de particules en suspension , c’est-à-dire sous forme d’une composante de matière solide en particules entraînée dans une composante constituée d’un courant gazeux chaud. Par exemple, des noirs de carbone de fours sont formés par la décomposition thermique et/ou 15 la combustion partielle de charges hydrocarbonées et ils sont normalement obtenus initialement sous forme d’un aérosol ou d’une suspension de noir de carbone en particules dans des gaz de fumées- chauds formés comme sous-produits. Le courant du procédé de forma-20 tion de noir de carbone est soumis à un refroidissement brusque dans le réacteur de formation de noir de carbone afin d’achever cette réaction de .formation, après quoi il est refroidi davantage, puis traité par filtration sur toile afin de recueillir le noir de „ 25 carbone formé. Parmi certains autres exemples de procédés industriels au cours desquels un courant chaud de procédé chargé de particules est refroidi, puis soumis à une filtration sur toile, procédés pour lesquels la présente invention peut être efficacement 30 adoptée, il y a : le traitement des gaz de fumées d’installations de production d’énergie fonctionnant au charbon, avant d’en séparer la charge en particules par filtration, le refroidissement de courants de calcination d’un ciment de procédé par voie sèche, le 35 refroidissement de courants contenant de la poussière t i.In many industrial processes, products or by-products are formed in the form of suspended particles, that is, in the form of a particulate solid component entrained in a component consisting of 'a hot gas stream. For example, furnace carbon blacks are formed by thermal decomposition and / or partial combustion of hydrocarbon feedstocks and are normally obtained initially as an aerosol or a suspension of particulate carbon black in hot smoke gases formed as by-products. The stream of the carbon black forming process is quenched in the carbon black forming reactor in order to complete this forming reaction, after which it is further cooled and then filtered canvas to collect the carbon black formed. Among some other examples of industrial processes in which a hot process stream charged with particles is cooled and then subjected to canvas filtration, processes for which the present invention can be effectively adopted, are: the treatment of fumes from coal-fired power plants before separating the particulate charge by filtration, cooling of calcination streams from a dry process cement, cooling of streams containing dust t i.

3 de roches ou des minerais calcinés et analogues.3 of calcined rocks or ores and the like.

Plus spécifiquement, les procédés de filtration sur toile adoptés dans 1*industrie consistent à faire passer un courant gazeux chargé de particules 5 à travers un ou plusieurs éléments de filtration cons titués d'une toile ou d’un tissu poreux, ces éléments ayant une porosité ou une transmissibilité choisie qui, d’emblée, est suffisante pour laisser passer la composante gazeuse du courant du procédé, cependant » 10 qu’elle est insuffisante pour permettre le passage de la composante en particules. En conséquence, la composante en particules est séparée de la composante gazeuse et elle est déposée sur le côté d'amont ou le côté collecteur des éléments de filtration en toile.More specifically, the canvas filtration methods adopted in the industry consist in passing a gaseous stream charged with particles 5 through one or more filtration elements made up of a porous fabric or fabric, these elements having a porosity or a selected transmissibility which, at the outset, is sufficient to allow the gaseous component of the process stream to pass, however it is insufficient to allow the passage of the particulate component. Consequently, the particulate component is separated from the gaseous component and is deposited on the upstream side or the collector side of the fabric filtration elements.

15 On prévoit habituellement des éléments ayant pour but de retirer plus aisément la charge en particules des éléments de filtration, par exemple, une remise sous pression périodique ou l'inversion du courant gazeux à travers ces éléments, une agitation ou des vibrations 20 mécaniques et analogues. La charge en particules ainsi séparée est généralement envoyée dans une trémie collectrice d’où, elle est périodiquement retirée pour „ être conditionnée et/ou pour subir un traitement com plémentaire pouvant être souhaitable ou nécessaire 25 pour obtenir un produit fini en particules. Dans les procédés industriels de fabrication de noir d.e carbone de four, le noir de carbone dit "duveteux” recueilli du dispositif de filtration sur toile peut être soumis à des traitements complémentaires tels que : un pas— 30 tillage par voie humide 3 un pastillage par voie sèche 3 une densification ; une calcination 3 une oxydation superficielle à l’air, à l’ozone ou aux acides minéraux, un broyage tel qu’un broyage ù "chevilles, un broyage aux marteaux ou un broyage par 35 l’énergie d’un fluide; un traitement avec des agentsElements are usually provided for the purpose of more easily removing the particulate charge from the filter elements, for example, periodic re-pressurization or reversal of the gas stream therethrough, mechanical agitation or vibration, and analogues. The particulate charge thus separated is generally sent to a collecting hopper from where it is periodically removed to "be conditioned and / or to undergo additional treatment which may be desirable or necessary to obtain a finished product in particles. In industrial processes for the production of furnace carbon black, the so-called “fluffy” carbon black collected from the canvas filtration device can be subjected to additional treatments such as: wet rolling 3 dry route 3 densification; calcination 3 surface oxidation with air, ozone or mineral acids, grinding such as ankle grinding, hammer grinding or energy milling 'a fluid; treatment with agents

J AJ A

4 tensio-actifs, des huiles ou des émulsions d'huiles et analogues»4 surfactants, oils or oil emulsions and the like ”

Les toiles utilisées pour la fabrication des éléments de filtration sont habituellement cons— 5 tituées de fibres textiles tissées ou non tissées telles que les fibres de verre, de coton, de laine, de polyamide, de polyester, de polytétrafluoréthylène ou de leurs mélanges. Ces matières sont façonnées ou cousues en formes géométriques requises pour le dis-, 10 positif particulier de filtration sur toile utilisé.The fabrics used for the manufacture of filter elements are usually made of woven or non-woven textile fibers such as glass, cotton, wool, polyamide, polyester, polytetrafluoroethylene fibers or their blends. These materials are shaped or sewn into the geometric shapes required for the particular canvas filtration device used.

Un dispositif de filtration habituellement employé est ce que l'on appelle un "filtre à sac" dont les éléments de filtration en toile ont une forme tubulai-: re allongée. Dans d'autres dispositifs connus de 15 filtration sur toile, on emploie des éléments de filtration en toile sous forme d'enveloppes, de feuilles, de boulons ou de disques. Dans certains autres dispositifs connus de filtration sur toile, on utilise des éléments de filtration en toile qui n'ont essentielle-20 ment aucune forme, la matière de filtration sur toile étant simplement utilisée sous forme d'un bourrage ou d'une .charge pour un élément à cartouche à travers lequel passe le courant de procédé chargé de particules .A filtration device usually used is what is called a "bag filter", the fabric filtration elements of which have an elongated tubular shape. In other known canvas filtration devices, canvas filtration elements are used in the form of envelopes, sheets, bolts or discs. In some other known canvas filtration devices, canvas filtration elements are used which have essentially no shape, the canvas filtration material being simply used in the form of stuffing or a charge. for a cartridge element through which the process stream laden with particles passes.

25 Toutefois, quel que soit le dispositif particulier de filtration sur toile utilisé, il est essentiel que le courant de procédé chargé de particules conduit dans ce dispositif ait une température qui n'est pas élevée au point d'exercer un effet 30 néfaste sur les éléments de filtration en toile de ce dispositif. De même, il importe également que la température du courant de procédé conduit dans ce dispositif de filtration soit suffisamment élevée pour maintenir l'atmosphère régnant dans ce dernier à une 35 température supérieure au point de rosée de la compo- 5 santé gazeuse du courant de procédé, atténuant ainsi la condensation des produits condensables hors de ce courant. Si l’on ne parvient pas à respecter le premier critère -de température, on raccourcit bien enten-5 du excessivement la durée de vie de 1*élément de fil tration en toile. Si l’on ne parvient pas à respecter le deuxième critère de température, on recueille alors un produit en particules altéré et/ou imprégné obstruant les éléments de filtration en toile. Dans le cas î 10 d’opérations de fabrication de noir de carbone de four, si l’on recueille le noir de carbone humide dans le dispositif de filtration sur toile, on exerce des effets néfastes non seulement sur l’efficacité de : l’étape au cours de laquelle le noir de carbone est 15 recueilli, mais également sur l’efficacité et la qualité des opérations de parachèvement effectuées en aval, par exemple, le pastillage, la densification ou le traitement chimique ultérieur du noir de carbone recueilli, de même que sur la qualité et l’uniformité 20 du noir de carbone définitif.However, regardless of the particular fabric filtration device used, it is essential that the process stream charged with particles conducted therein has a temperature which is not so high as to have a detrimental effect on the canvas filtration elements of this device. Likewise, it is also important that the temperature of the process stream passed through this filtration device is high enough to maintain the atmosphere prevailing in the latter at a temperature above the dew point of the gaseous component of the filtration stream. process, thus attenuating the condensation of condensable products outside this current. If one fails to comply with the first criterion -temperature, one shortens enten-5 of the excessively the lifetime of the fabric filter element. If the second temperature criterion is not met, an altered and / or impregnated particle product is collected, obstructing the canvas filtration elements. In the case of furnace carbon black manufacturing operations, if the wet carbon black is collected in the canvas filtering device, not only has the effect of the efficiency of: step during which the carbon black is collected, but also on the efficiency and the quality of the downstream finishing operations, for example, pelletizing, densification or subsequent chemical treatment of the carbon black collected, as well as on the quality and uniformity of the final carbon black.

Bien qu* il soit possible de refroidir un * · courant chaud de procédé chargé de particules en répondant aux critères de températures mentionnés ci—dessus au moyen d’échangeurs de chaleur indirects, î 25 le fonctionnement efficace et économique de ces échan geurs de chaleur pose un problème. Normalement, les températures que doit atteindre un courant de procédé chargé de particules pour être traité par filtration sur toile, se situent entre environ 149°C et environ 30 371°C. Un échange de chaleur indirect est habituel lement un procédé économiquement justifiable pour l’extraction de chaleur uniquement lorsque la chute de température devant être atteinte est relativement importante, par exemple, de l’ordre de 300°C ou plus, 35 dé même que, lorsque le courant chaud de procédé 6 devant être refroidi est à une température sensiblement supérieure à environ 5‘38°C. C’ est ainsi que, par exemple, pour refroidir un courant de procédé chargé de particules d’une température de 538°C à S environ 200°C par une technique d’échange de chaleur indirect, il faut généralement un équipement important et coûteux dont les facteurs économiques ne sont habituellement pas justifiés, même en supposant qu’il y ait un dédommagement total de l’énergie calorifique î 10 extraite# De plus, un équipement d’échange de chaleur indirect est habituellement conçu pour des opérations s’effectuant dans des conditions relativement statiques et, par conséquent, cet équipement est habituellement mal adapté pour effectuer un contrôle raison-15 nablement précis en réponse à des conditions opératoires fluctuantes· En conséquence, compte tenu des déficiences précitées, il est de pratique courante, dans les opérations se déroulant dans des installations chimiques, d’extraire tout d’abord et de récupé-20 rer9 du courant chaud de procédé et par échange de chaleur indirect, la plus grande quantité possible de chaleur que l’on peut envisager du point de vue économique, puis de refroidir davantage le courant de procédé à des températures appropriées pour la filtration 25 sur toile en y atomisant de l’eau à l’état liquide.Although it is possible to cool a hot process stream charged with particles by meeting the above-mentioned temperature criteria by means of indirect heat exchangers, the efficient and economical operation of these heat exchangers pose a problem. Normally, the temperatures that a particle-laden process stream must reach in order to be treated by canvas filtration are between about 149 ° C and about 30,371 ° C. Indirect heat exchange is usually an economically justifiable process for extracting heat only when the temperature drop to be achieved is relatively large, for example, on the order of 300 ° C or more, as well as, when the hot process stream 6 to be cooled is at a temperature substantially higher than about 5'38 ° C. Thus, for example, to cool a process stream charged with particles from a temperature of 538 ° C to S about 200 ° C by an indirect heat exchange technique, generally large and expensive equipment is required. the economic factors of which are usually not justified, even assuming that there is total compensation for the heat energy extracted 10 In addition, indirect heat exchange equipment is usually designed for operations taking place under relatively static conditions and, therefore, this equipment is usually ill-suited to perform reasonably accurate control in response to fluctuating operating conditions. Therefore, given the above deficiencies, it is common practice in operations taking place in chemical plants, first extracting and recovering hot process current and by indirect heat exchange, the largest possible amount of heat that can be considered economically, and then further cooling the process stream to temperatures suitable for canvas filtration by atomizing water to it in liquid form.

Ce refroidissement brusque du courant de procédé à des températures appropriées pour la filtration sur toile est normalement effectué en atomisant l1eau à l’état liquide sous pression ou avec 30 deux fluides dans le courant du procédé en un certain point situé relativement loin en amont de l'entrée du courant refroidi dans le dispositif‘de filtration sur toile. Par opposition à-la pulvérisation, 1’atomi- -sation est effectuée pour donner de minuscules gout-35 telettes qui, bien entendu, s’évaporent plus rapide- 7 ment que les gouttelettes relativement plus grosses pouvant être obtenues par des techniques habituelles de pulvérisation. Le conduit allongé intercalé entre le point d'atomisation de l'eau de refroidissement 5 dans le courant de procédé et le dispositif de filtra tion est prévu pour que l’eau liquide atomisée ait suffisamment le temps de s’évaporer complètement avant l'entrée du courant de procédé refroidi dans le dispositif de filtration sur toile. Bien entendu, il * 10 est évident que, si l’eau liquide ne s’évapore pas complètement dans le courant du procédé, il peut en résulter des difficultés semblables à celles qui ont déjà été mentionnées ci-dessus à propos de la condensation de la composante gazeuse du courant de procédé à 15 l’intérieur du dispositif de filtration sur toile,This abrupt cooling of the process stream to temperatures suitable for filtration on canvas is normally accomplished by atomizing water in the liquid state under pressure or with two fluids in the process stream at a certain point located relatively far upstream of the stream. 'entry of the cooled current into the filtering device on canvas. In contrast to spraying, atomization is carried out to give tiny droplets which, of course, evaporate faster than the relatively larger droplets obtainable by conventional techniques. spray. The elongated pipe interposed between the atomization point of the cooling water 5 in the process stream and the filtration device is provided so that the atomized liquid water has sufficient time to evaporate completely before entering process current cooled in the canvas filtration device. Of course, it is obvious that if the liquid water does not evaporate completely during the process, it can result in difficulties similar to those which have already been mentioned above with regard to the condensation of the gaseous component of the process stream inside the canvas filtration device,

La raison sous-jacente pour laquelle on prévoit un temps de séjour relativement long après l’atomisation de l’eau de refroidissement liquide dans le courant de procédé réside dans le fait qu’à • 20 la connaissance de la Demanderesse, ni les techniques d’atomisation à deux fluides, ni les techniques d’atomisation sous pression auxquelles on recourt habituellement dans des opérations industrielles, ne se prêtent à la formation de gouttelettes d’une dimension ’ 25 minuscule dans une gamme de conditions opératoires suffisamment large pour en assurer l’évaporation uniforme, rapide et complète dans le courant de procédé, Lors de l’atomisation sous pression, l’eau est chassée à travers un ajutage ayant un orifice res— 30 treint, tandis que l’efficacité à laquelle l’eau injectée est fractionnée en gouttelettes, et la grosseur moyenne de ces dernières dépendent largement des dimensions de l’orifice de l’ajutage d'atomisation et de la perte de charge engendrée en travers de cet 35 orifice, A son tour, le débit de l’eau à travers un 8 orifice ayant des dimensions données est évidemment fonction de la perte de charge î plus la perte de charge est élevée, plus le débit est important* Des variations mineures apportées dans l’un ou 1*autre 5 des paramètres ci-dessus exercent un effet très pro noncé sur 1*uniformité et la dimension des gouttelettes formées. Pour la plupart des installations chimiques industrielles, la dimension de l’orifice d’un ajutage donné de pulvérisation sous pression peut 5 10 être considérée comme un paramètre invariant. Toute fois, ce n’est normalement pas le cas en ce qui concerne ies débits et les pertes de charge. Dans des opérations effectuées dans des installations industrielles, la pression et le débit dans les canalisa-15 tions d’eau, de même que la température et le débit du courant de procédé devant être refroidi subissent · normalement d’importantes variations. Si la température et/ou le débit du courant chaud de procédé changent, par exemple, par suite de changements survenant dans 20 les conditions du réacteur en vue de modifier les propriétés du produit, il est habituellement également nécessaire de modifier le débit de l’eau de re-, froidissement brusque atomisée dans ce courant afin d*atteindre la température envisagée avant le traite-- 25 ment de filtration sur toile. Dès lors, d’importantes variations peuvent se produire incidemment ou à dessein dans la pression de l’eau amenée aux ajutages d’atomisation et, lors de la mise en oeuvre du procédé, il peut en résulter des périodes au cours desquelles 30 les ajutages d’atomisation sous pression ne fonctionnent pas et ne peuvent fonctionner jusqu’aux pertes de charge et aux débits pour , les quels. .ils ont été . conçus. Dans ces conditions, les gouttelettes formées par des techniques d’atomisation sous pression peuvent 35 être beaucoup plus grosses et leur uniformité peut 9 être réduite, ce qui nécessite des temps de séjour beaucoup plus longs dans le courant de procédé soumis · à un refroidissement brusque afin d’y assurer une évaporation complète de l’eau. Dans les ajutages 5 d’atomisation à deux fluides, on utilise un gaz propulseur en vue de fractionner un courant d’eau en gouttelettes minuscules à l’intérieur des ajutages, de . même que pour projeter ces gouttelettes (entraînées dans ce gaz) dans le courant gazeux de procédé. Afin 10 d’assurer un fonctionnement efficace de ces ajutages à deux fluides, on adopte généralement des débits volumétriques relativement importants pour le gaz propulseur, ce dernier n'étant normalement pas disponible en lui-même à l’endroit de l’installation et, 1-5 en tout cas, il constitue,dans le courant de procédé, une charge gazeuse supplémentaire qui, en définitive, doit être traitée dans le dispositif de filtration sur toile situé en aval.The underlying reason for providing a relatively long residence time after atomization of the liquid cooling water into the process stream is that, to the knowledge of the Applicant, neither the techniques of atomization with two fluids, nor the pressure atomization techniques which are usually used in industrial operations, do not lend themselves to the formation of droplets of a tiny size under a range of operating conditions sufficiently wide to ensure their Uniform, rapid and complete evaporation in the process stream. During atomization under pressure, water is expelled through a nozzle having a restricted orifice, while the efficiency at which the injected water is fractionated into droplets, and the average size of the latter largely depend on the dimensions of the orifice of the atomizing nozzle and on the pressure drop generated across this orifice. turn, the flow of water through an orifice having given dimensions is obviously a function of the pressure drop î the higher the pressure drop, the greater the flow rate * Minor variations made in one or 1 * Another 5 of the above parameters have a very pronounced effect on the uniformity and the size of the droplets formed. For most industrial chemical installations, the size of the orifice of a given pressure spray nozzle can be considered as an invariant parameter. However, this is not normally the case with regard to flow rates and pressure drops. In operations in industrial plants, the pressure and flow in the water pipelines, as well as the temperature and flow of the process stream to be cooled, are normally subject to wide variations. If the temperature and / or flow rate of the hot process stream changes, for example, as a result of changes in reactor conditions to modify the properties of the product, it is usually also necessary to modify the flow rate of the product. cold cooling water atomized in this stream in order to reach the temperature envisaged before the filtration treatment on canvas. Consequently, large variations can occur incidentally or intentionally in the pressure of the water supplied to the atomization nozzles and, during the implementation of the process, it can result from periods during which the nozzles of atomization under pressure do not work and cannot work until pressure losses and flow rates for which. .they were . designed. Under these conditions, the droplets formed by pressure atomization techniques can be much larger and their uniformity can be reduced, which requires much longer residence times in the process stream subjected to sudden cooling. to ensure complete evaporation of the water. In the two fluid atomization nozzles 5, a propellant gas is used to split a stream of water into tiny droplets inside the nozzles, de. same as to project these droplets (entrained in this gas) into the process gas stream. In order to ensure efficient operation of these nozzles with two fluids, relatively high volumetric flow rates are generally adopted for the propellant gas, the latter being normally not available in itself at the place of installation and, 1-5 in any case, it constitutes, in the process stream, an additional gaseous charge which, ultimately, must be treated in the canvas filtration device located downstream.

Afin de porter au maximum le temps de sé-20 jour, dans le courant de procédé, de l’eau de refroidissement brusque atomisée sous pression ou par deux fluides, ainsi qu’on l’a mentionné, la méthode habituelle a consisté à intercaler un conduit d’un volume important ou ce que l’on appelle une "colonne montante" ' 25 entre le point d’atomisation de l’eau de refroidissement brusque dans le courant de procédé et le dispositif de filtration sur toile. Dans ces conditions dans lesquelles les dimensions des gouttelettes de l’eau de refroidissement brusque atomisée sont rèlativement 30 importantes, la vitesse d'évaporation de cette dernière peut être considérablement réduite dans le courant de procédé s’écoulant à travers la colonne montante.In order to maximize the drying time, in the process stream, of abrupt cooling water atomized under pressure or by two fluids, as has been mentioned, the usual method has been to intercalate a large volume conduit or a so-called "riser" 25 between the atomization point of the quenching water in the process stream and the canvas filtration device. Under these conditions in which the droplet dimensions of the atomized cooling water are relatively large, the rate of evaporation of the latter can be considerably reduced in the process stream flowing through the riser.

Dans' des opérations de fabrication de noir de carbone de four, ces vitesses d’évaporation réduites peuvent 35 accroître les risques d'imprégnation et d*aggloméra- ίο tion de la composante en particules du courant de procédé à l’intérieur de la colonne montante, tandis que l’on recueille ainsi un noir de carbone comportant d’importantes.quantités de gros agglomérats durs. De 5 plus, étant donné que le courant de procédé peut très souvent être hautement corrosif, le conduit de la colonne montante doit également être très souvent réalisé en alliages coûteux résistant à la corrosion. Néanmoins, jusqu’à présent, la nécessité d’éviter la « 10 présence de liquides à l’intérieur du dispositif de filtration sur toile l’a emporté sur les déficits économiques considérables imposés par la construction et la mise en oeuvre d’une colonne montante d’un volume important en un alliage résistant à la corrosion 15 installée en amont, ainsi que sur le risque de rencontrer le phénomène précité de formation d’agglomérats de la composante en particules dans cette colonne montante j or, avant la présente invention, l’industrie a accepté à contrecoeur ces déficiences afin 20 d’assurer l’évaporation complète de l’eau de refroidissement brusque introduite dans le courant de pro-. cédé dans une large gamme de conditions opératoires. Suivant la présente invention, on élimine complètement ou, du moins, on remédie sensiblement aux 25 difficultés précitées.In furnace carbon black manufacturing operations, these reduced evaporation rates may increase the risk of impregnation and agglomeration of the particulate component of the process stream inside the column rising, while thus collecting a carbon black comprising significant.quantities of large hard agglomerates. In addition, since the process current can very often be highly corrosive, the riser pipe must also very often be made of expensive corrosion-resistant alloys. However, up to now, the need to avoid the presence of liquids inside the canvas filtration device has outweighed the considerable economic deficits imposed by the construction and implementation of a column. rising of a large volume of a corrosion-resistant alloy 15 installed upstream, as well as the risk of encountering the aforementioned phenomenon of the formation of agglomerates of the particle component in this riser before the present invention, industry reluctantly accepted these shortcomings in order to ensure complete evaporation of the quenching water introduced into the pro stream. sold under a wide range of operating conditions. According to the present invention, the abovementioned difficulties are completely eliminated or, at least, substantially overcome.

Un objet principal de l’invention est de fournir un nouveau procédé pour le refroidissement d’un courant gazeux chaud chargé de particules.A main object of the invention is to provide a new process for the cooling of a hot gas stream charged with particles.

Un autre objet de l’invention est de four-30 nir un nouvel appareil pour le refroidissement d’un courant gazeux chaud chargé de particules.Another object of the invention is to provide a new apparatus for cooling a hot gas stream charged with particles.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé intégré perfectionné en vue de séparer la composante en particules d’un courant chaud 35 de procédé chargé de particules.Another object of the present invention is to provide an improved integrated process for separating the particle component from a hot process stream charged with particles.

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Un autre objet de la présente invention est de fournir un système intégré et perfectionné pour séparer la composante en particules d’un courant chaud de procédé chargé de particules* 5 Un autre objet encore de la présente inven tion est de fournir un procédé et un système intégrés et perfectionnés en vue de séparer un noir de carbone de four d’un courant chaud de procédé contenant ce type de noir de carbone* * 10 D’autres objets et avantages de la présente invention seront,en partie,évidents et apparaîtront, en partie également, à la lecture de la description ci-après *Another object of the present invention is to provide an integrated and improved system for separating the particulate component from a hot process stream charged with particles. Yet another object of the present invention is to provide a method and a system integrated and improved in order to separate a furnace carbon black from a hot process stream containing this type of carbon black * * 10 Other objects and advantages of the present invention will be, in part, obvious and will appear, in part also, on reading the description below *

Suivant la présente invention, on fait 15 passer un courant gazeux chaud chargé de particules à travers un conduit en forme de venturi ayant des dimensions et une géométrie conçues pour accélérer le courant de procédé à au moins Mach 0,25. Dans l’étranglement du conduit en forme de venturi, de 20 l’eau à l’état liquide est pratiquement injectée transversalement dans ce courant gazeux via un certain nombre d’orifices non restreints. En raison de l’écoulement énergétique du courant de procédé aux points d’introduction de l’eau liquide dans ce der-25 nier, les différents courants d’eau sont rapidement fragmentés, désintégrés et cisaillés en gouttelettes uniformes d’une dimension relativement minuscule, ce qui permet d’extraire la chaleur du courant gazeux par évaporation rapide des gouttelettes d’eau ainsi 30 formées. Le courant de procédé ou le gaz ainsi refroidi est conduit à travers un dispositif de filtration sur toile de façon à séparer la composante.en particules de la composante gazeuse.In accordance with the present invention, a hot particle-laden gas stream is passed through a venturi-shaped conduit having dimensions and geometry designed to accelerate the process stream to at least Mach 0.25. In the constriction of the venturi-shaped conduit, water in the liquid state is practically injected transversely into this gas stream via a number of unrestricted orifices. Due to the energetic flow of the process stream at the points of introduction of liquid water into the latter, the various streams of water are rapidly fragmented, disintegrated and sheared into uniform droplets of relatively small size. , which makes it possible to extract the heat from the gas stream by rapid evaporation of the water droplets thus formed. The process current or the gas thus cooled is conducted through a fabric filtration device so as to separate the particle component from the gas component.

Dans les dessins annexés : 35 12 la figure 1 est un schéma synoptique dont les traits pleins illustrent un appareil de refroidissement suivant 1*invention intégré dans une ligne spécifique de.fabrication de noir de carbone de four, 5 tandis que les traits discontinus représentent un ap pareil de refroidissement classique de la technique antérieure à une échelle relativement comparable ; la figure 2 est une coupe longitudinale schématique de la forme de réalisation de l’appareil * 10 de refroidissement de l’invention tel qu’il est il lustré en figure 1 ; la figure 3 est une coupe longitudinale schématique agrandie d’une partie de l’appareil de refroidissement illustré en figure 2.In the accompanying drawings: Figure 12 is a block diagram the solid lines of which illustrate a cooling apparatus according to the invention integrated in a specific line for the production of carbon black oven, while the broken lines represent a conventional cooling device of the prior art on a relatively comparable scale; Figure 2 is a schematic longitudinal section of the embodiment of the cooling apparatus * 10 of the invention as illustrated in Figure 1; Figure 3 is an enlarged schematic longitudinal section of part of the cooling apparatus illustrated in Figure 2.

15 En figure 1, on représente une ligne clas sique de fabrication de noir de carbone de four dont les éléments principaux sont désignés par les chiffres de référence 1, 9* 14 et 15· Une charge hydrocarbonée, un combustible et un agent oxydant gazeux 20 (habituellement l’air) sont introduits dans un réacteur 1 de fabrication de noir de carbone. Dans ce réacteur, le mélange obtenu est allumé et le mélange réactionnel en cours de combustion passe dans la chambre réactionnelle 5 à garnissage intérieur réfrac-25 taire où sont maintenues des conditions de formation de carbone. Habituellement, la température régnant dans cette chambre réactionnelle 5 est maintenue entre environ 1.315°C et environ 1*760°C, la température exacte dépendant principalement des propriétés 30 désirées du noir de carbone. Le contrôle de la température à l’intérieur de cette chambre réactionnelle 5 est habituellement assuré en calculant des proportions appropriées pour l’agent oxydant, le combustible et la charge qui sont acheminés vers le réacteur 1.15 In FIG. 1, a conventional line for the production of oven carbon black is shown, the main elements of which are designated by the reference numerals 1, 9 * 14 and 15 · A hydrocarbon feedstock, a fuel and a gaseous oxidizing agent 20 (usually air) are introduced into a reactor 1 for manufacturing carbon black. In this reactor, the mixture obtained is ignited and the reaction mixture during combustion passes into the reaction chamber 5 with refractory interior lining 25 where conditions of carbon formation are maintained. Usually, the temperature in this reaction chamber 5 is maintained between about 1,315 ° C and about 1,760 ° C, the exact temperature depending mainly on the desired properties of the carbon black. Control of the temperature inside this reaction chamber 5 is usually ensured by calculating appropriate proportions for the oxidizing agent, the fuel and the charge which are conveyed to the reactor 1.

35 L’achèvement de la réaction de formation de carbone 13 est amorcée par ce que l’on appelle un "refroidissement brusque primaire" au cours duquel de l’eau est pulvérisée, par un ajutage 6, dans le mélange réactionnel à mesure que ce dernier avance à travers la 5 partie d’aval de la chambre réactionnelle 5· La vitesse à laquelle l’eau de refroidissement brusque est pulvérisée dans le mélange réactionnel, est calculée de manière appropriée de façon à abaisser rapidement la température du courant de procédé à environ ' 10 1.204°C ou moins. Etant donné qu’à ce stade du pro cédé, l’énergie thermique contenue dans le mélange réactionnel est relativement élevée, l’évaporation rapide de l’eau du refroidissement brusque primaire est assurée par inhérence et, normalement, le fonc-15 tionnement dè l’ajutage de refroidissement brusque 6 n’est pas critique.The completion of the carbon-13 reaction is initiated by so-called "primary coarse cooling" during which water is sprayed, through a nozzle 6, into the reaction mixture as this last advance through the downstream part of the reaction chamber 5 · The rate at which the quenching cooling water is sprayed into the reaction mixture is calculated appropriately so as to rapidly lower the temperature of the process stream to about '10 1.204 ° C or less. Since at this stage of the process the thermal energy contained in the reaction mixture is relatively high, the rapid evaporation of the water from the primary abrupt cooling is ensured by inherence and, normally, the operation of the the hard cooling nozzle 6 is not critical.

Le courant de procédé ainsi obtenu et comprenant du noir de carbone en suspension dans des gaz de fumées est ensuite conduit du réacteur 1 vers 20 un échangeur de chaleur indirect 9 dans lequel ce courant de procédé est davantage refroidi, habituellement, à une température comprise entre environ 426 et 6480C. L’échangeur de chaleur indirect 9 est habituellement refroidi par l’agent oxydant de la com— 25 bustion utilisé dans le procédé de formation de noir de carbone afin de préchauffer cet agent avant son introduction dans le réacteur 1, permettant ainsi de récupérer d’importantes quantités de chaleur qui, dans'd’autres conditions, seraient perdues, tout en 30 améliorant l’efficacité thermique de l’ensemble du procédé.The process stream thus obtained and comprising carbon black suspended in flue gases is then led from reactor 1 to an indirect heat exchanger 9 in which this process stream is further cooled, usually to a temperature between about 426 and 6480C. The indirect heat exchanger 9 is usually cooled by the oxidizing agent of the combustion used in the carbon black formation process in order to preheat this agent before its introduction into the reactor 1, thus making it possible to recover large amounts of heat which, under other conditions, would be lost, while improving the thermal efficiency of the whole process.

Le noir de carbone est habituellement séparé du courant de procédé dans un dispositif de filtration sur toile 15 tel qu’un filtre à sac, le 35 courant de procédé passant à travers des éléments de •i- 14 filtration en toile poreuse de façon à retenir la charge de noir de carbone sur le côté d'amont de ces éléments, tout en laissant passer les gaz du procédé au travers. Le noir de carbone séparé et recueilli 5 dans ce dispositif de filtration sur toile 15 est ensuite conditionné ou traité d’une autre manière, ainsi qu’on l’a décrit précédemment.Carbon black is usually separated from the process stream in a fabric filtration device 15 such as a bag filter, the process stream passing through porous fabric filtration elements so as to retain the carbon black charge on the upstream side of these elements, while allowing the process gases to pass through. The carbon black separated and collected 5 in this canvas filtration device 15 is then conditioned or treated in another way, as described above.

Afin de préserver les éléments de filtration en toile du dispositif 15> il est tout d’abord 10 nécessaire de refroidir davantage le courant de procédé qui est encore relativement chaud et qui quitte l’échangeur de chaleur indirect 9* habituellement à une température comprise entre environ 149°C et environ 371°Cj la température exacte envisagée étant 15 déterminée dans une large mesure par les deux considérations suivantes : le point de rosée de la composante gazeuse du courant de procédé et la stabilité thermique des éléments particuliers de filtration en toile utilisés dans le dispositif 15· 20 Selon la méthode classique, on effectue ce refroidissement supplémentaire ou ce "refroidissement brusque secondairé" du courant de procédé de fabrication de noir de carbone de four avant sa filtration sur toile en Élisant passer le courant de procédé par-25 tiellement refroidi de l’échangeur de chaleur indirect 9 à travers un conduit vertical, allongé et d’un volume important ou une colonne montante 149 tout en atomisant de l’eau dans l’extrémité d’amont de ce conduit ou de cette colonne. A titre de comparaison, cette 30 colonne montante 14 peut avoir spécifiquement, par exemple, une longueur d’environ 30,48 m, un diamètre d’environ 1,524 m et elle est habituellement réalisée en un alliage coûteux résistant à la corrosion. A l’extrémité d’amont de cette colonne montante 14, sont 35 disposés un ou plusieurs ajutages 16 d’atomisation 15 sous pression, ou à deux fluides par lesquels de l'eau de refroidissement brusque est atomisée dans le courant de procédé à une vitesse suffisante pour refroidir ce dernier a la ..température envisagée choisie# Pour une 5 large part, la longue partie de la colonne montante 14 qui est située en aval des ajutages 16, est prévue en vue d'assurer un temps de séjour suffisant du courant de procédé soumis au refroidissement brusque afin d'évaporer complètement l'eau de refroidissement brus-• 10 que atomisée avant l'introduction de ce courant de procédé dans le dispositif de filtration sur toile 15# Pour quelque raison que ce soit, si les gouttelettes d'eau atomisées doivent avoir une dimension relativement importante, par exemple, de l'ordre d'environ 15 300 x 10"^ m ou plus, leur vitesse d'évaporation dans le courant de procédé sera relativement faible, créant ainsi un grand risque d'un contact important entre la composante constituée par le noir de carbone en particules en suspension avec l'eau liquide au cours 20 de la circulation du courant de procédé à travers la colonne montante 14# Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, si cette imprégnation des particules de noir de carbone vient à se produire, les particules ainsi imprégnées peuvent alors entrer en collision 25 l'une avec l'autre en formant de gros agglomérats#In order to preserve the fabric filtration elements of the device 15> it is first of all necessary to further cool the process stream which is still relatively hot and which leaves the indirect heat exchanger 9 * usually at a temperature between approximately 149 ° C and approximately 371 ° C. the exact temperature contemplated is largely determined by the following two considerations: the dew point of the gaseous component of the process stream and the thermal stability of the particular fabric filtration elements used in the device 15 · 20 According to the conventional method, this additional cooling or this "secondary cooling" is carried out of the process current for the production of carbon black from the oven before its filtration on canvas by electrifying the process current through 25 partially cooled from the indirect heat exchanger 9 through a vertical, elongated and large volume duct or a column aunt 149 while atomizing water in the upstream end of this conduit or column. For comparison, this riser 14 may specifically have, for example, a length of about 30.48 m, a diameter of about 1.524 m and is usually made of an expensive corrosion-resistant alloy. At the upstream end of this riser 14, there are arranged one or more nozzles 16 for atomization 15 under pressure, or with two fluids by which abrupt cooling water is atomized in the process stream at one sufficient speed to cool the latter to the chosen temperature. # For the most part, the long part of the riser 14 which is located downstream of the nozzles 16 is provided in order to ensure a sufficient residence time of the Process stream subjected to sudden cooling in order to completely evaporate the atomized cooling water • • 10 before the introduction of this process stream into the canvas filter device 15 # For whatever reason, if the atomized water droplets should be relatively large, for example, on the order of about 15,300 x 10 "^ m or more, their rate of evaporation in the process stream will be relatively low, thereby creating a large laugh that of a significant contact between the component constituted by carbon black in particles in suspension with the liquid water during the circulation of the process current through the riser 14 # As mentioned previously , if this impregnation of the carbon black particles occurs, the particles thus impregnated can then collide with each other forming large agglomerates #

De même, les particules imprégpées du noir de carbone peuvent entrer en contact avec les parois de la colonne montante 14, provoquant ainsi une concrétion et une prise en masse du noir de carbone sur ces pa-30 rois #Likewise, the particles impregnated with carbon black can come into contact with the walls of the riser 14, thus causing a concretion and solidification of the carbon black on these pa-kings.

Suivant la présente invention et en se référant aux traits pleins de la figure 1, ainsi qu'aux figures 2 et 3 d'une manière générale (dans toutes ces figures, les mêmes chiffres de référence 35 désignent les mêmes structures), le courant de pro- 16 cédé relativement chaud et chargé de particules sortant de 1*échangeur de chaleur indirect 9 est envoyé à travers un conduit en forme de venturi 20 dont la géométrie êt .la forme sont adaptées pour accélérer ce 5 courant à au moins environ Mach 0,25 dans l'étrangle ment 24 de ce conduit# Par 1* expression "nombre de Mach ", on entend le quotient numérique, sans dimension de la vitesse réelle du courant de procédé, divisé par la vitesse locale du son à l'intérieur de ce courant# 10 Dès lors, le nombre de Mach du courant de procédé dépend à la fois de la température et de la composition et il peut être aisément déterminé pour n'importe quel ensemble donné de conditions en prenant pleinement en considération la température et la composition 15 du courant de procédé particulier en cause# La dimension et la géométrie du conduit en forme de venturi 20 seront avantageusement choisies de façon à"accélérer le courant de procédé à un nombre de Mach d'au moins 0,4 à l'intérieur de l'étranglement 24.According to the present invention and with reference to the solid lines in FIG. 1, as well as to FIGS. 2 and 3 in general (in all these figures, the same reference numerals 35 denote the same structures), the current of relatively hot process 16 and charged with particles leaving the indirect heat exchanger 9 is sent through a venturi-shaped duct 20 whose geometry and shape are adapted to accelerate this current to at least about Mach 0 , 25 in the constriction 24 of this conduit # By 1 * expression "Mach number", we mean the numerical quotient, without dimension of the real speed of the process current, divided by the local speed of sound inside of this stream # 10 Therefore, the Mach number of the process stream depends on both temperature and composition and it can be easily determined for any given set of conditions taking full account of temperature and composition 15 of the particular process current in question # The size and geometry of the venturi-shaped duct 20 will advantageously be chosen so as to "accelerate the process current to a Mach number of at least 0.4 inside l throttling 24.

20 Le conduit en forme de venturi 20 comprend une partie d’amont 22 d’une convergence relativement rapide, un étranglement 24 et une partie d’aval 26 d'une divergence relativement douce. Dans la forme de réalisation particulière de l'invention illustrée . 25 dans les dessins annexés, au milieu et le long de la ligne centrale longitudinale de l'étranglement 24, est située une conduite d'alimentation 25 se terminant par un chapeau en bout 27# La conduite d’alimentation 25 est maintenue dans sa position centrale au moyen 30 d'une entretoise 28 s'étendant à partir de la paroi de la partie convergente 22 du conduit en forme de venturi 20# Le chapeau en bout 27 comporte plusieurs ori— fices non restreints ^ qui sont orientés radialement par rapport à la ligne centrale longitudinale du con-35 duit en forme de venturi 20 et à travers lesquels de t » 17 l'eau de refroidissement à l'état liquide est pratiquement introduite transversalement dans le courant de procédé s’écoulant à travers l’étranglement 24· Le réglage du débit de l’eau de refroidissement brusque 5 à travers les orifices 29 peut être assuré par la combinaison d’une soupape d’alimentation d’eau 50 et d’un dispositif de réglage 51· Ce dispositif de ré-glage 51 reçoit, d’un thermocouple de sortie TQ, des informations relatives à la température du courant de * 10 procédé, puis il intègre ces données vis-à-vis d’une température présélectionnée donnée ou fixée et il réagit en réglant la soupape d’alimentation d’eau 50 de la manière requise pour atteindre la température fixée du courant de procédé soumis à un refroidisse— 15 ‘ment brusque· Etant donné que la présente invention dépend principalement de l’énergie cinétique du cou- rant’ de procédé accéléré pour fractionner 1 ’ eau de refroidissement brusque en minuscules gouttelettes et pour disperser ces dernières dans ce courant, le ou 20 les diamètres des orifices non restreints 29 et la pression (ou le débit) à laquelle l’eau de refroidissement passe à travers ces orifices, sont susceptibles de subir d’importantes variations et ils ne sont normalement pas critiques en ce qui concerne la formation 25 de gouttelettes minuscules, uniformes et pouvant s’évaporer rapidement à l’intérieur du courant de procédé. Cette caractéristique avantageuse de la présente invention s’écarte nettement des paramètres critiques intervenant normalement dans le fonctionne— 30 ment d’ajutages d’atomisation sous pression ou à deux fluides selon la technique antérieure. Le nombre et le ou les diamètres des orifices 29 sont avantageusement choisis de telle sorte que, dans la gamme envisagée pour les débits d’eau de refroidissement brusque 35 intervenant dans le procédé particulier envisagé, une 18 pression suffisante soit créée à chacun de ces orifices pour projeter le courant d’eau de refroidissement brusque qui en résulte^ dans le courant de procédé au moins à urie .faible distance de la surface du chapeau 5 en bout 27 avant que le courant d’eau de refroidisse ment brusque ne subisse une désintégration et une fragmentation importantes* L1angle inclus de divergence de la partie divergente 26 du conduit en forme de venturi 20 n’est 10 généralement pas critique. Toutefois, il est préférable que cet angle de divergence se situe dans ^intervalle compris entre environ 6 et environ 14° et, selon une caractéristique davantage préférée, dans 1*intervalle compris entre environ 7 et environ 10°.The venturi-shaped conduit 20 comprises an upstream portion 22 of relatively rapid convergence, a throttle 24 and an downstream portion 26 of a relatively gentle divergence. In the particular embodiment of the illustrated invention. 25 in the accompanying drawings, in the middle and along the longitudinal central line of the constriction 24, is situated a supply line 25 ending in an end cap 27 # The supply line 25 is held in its position central by means of a spacer 28 extending from the wall of the converging part 22 of the venturi-shaped duct 20 # The end cap 27 has several unrestricted openings ^ which are oriented radially with respect to the longitudinal central line of the pipe 35 forms a venturi 20 and through which from 17 the cooling water in the liquid state is practically introduced transversely into the process stream flowing through the constriction 24 · The adjustment of the flow of the abrupt cooling water 5 through the orifices 29 can be ensured by the combination of a water supply valve 50 and an adjustment device 51 · This re-adjustment device 51 receives, from a thermocoupl e of output TQ, information relating to the temperature of the process current * 10, then it integrates these data with respect to a preset or given or fixed temperature and it reacts by adjusting the water supply valve 50 in the manner required to reach the set temperature of the abruptly cooled process stream. Since the present invention is mainly dependent on the kinetic energy of the accelerated process stream to fractionate the water. sudden cooling into tiny droplets and to disperse the latter in this stream, the diameter (s) of the unrestricted orifices 29 and the pressure (or flow) at which the cooling water passes through these orifices, are liable to undergo d There are large variations and they are not normally critical of the formation of tiny, uniform droplets which can evaporate quickly within the process stream. This advantageous characteristic of the present invention differs clearly from the critical parameters normally occurring in the operation of atomization nozzles under pressure or with two fluids according to the prior art. The number and the diameter or diameters of the orifices 29 are advantageously chosen so that, in the range envisaged for the abrupt cooling water flows 35 involved in the particular process envisaged, sufficient pressure is created at each of these orifices to project the resulting sudden cooling water stream into the process stream at least a short distance from the surface of the cap 5 at end 27 before the sudden cooling water stream disintegrates and significant fragmentation. The included angle of divergence of the diverging portion 26 of the venturi-shaped conduit 20 is generally not critical. However, it is preferable that this angle of divergence is in the range of from about 6 to about 14 ° and, according to a more preferred feature, in the range of from about 7 to about 10 °.

15 Si ces limites préférées sont respe'ctées, cette partie divergente 26 agira généralement à la manière d’un diffuseur, minimisant ainsi la perte de charge créée en travers du conduit 20 pour une accélération donnée du courant de procédé, tout en prolongeant la distance 20 sur laquelle ce courant conserve une grande vitesse.If these preferred limits are respected, this divergent part 26 will generally act as a diffuser, thus minimizing the pressure drop created across the conduit 20 for a given acceleration of the process current, while extending the distance 20 on which this current retains a high speed.

Dans une autre forme de réalisation préférée de ^invention, au moins la partie divergente 26 du conduit en forme de venturi 20 est isolée thermiquement, par exemple, au moyen d’un revêtement calorifuge 30. Cette 25 isolation 30 sert à atténuer les forces d’entrainement de dépôt thermique du courant chaud de procédé, forces qui, dans d’autres conditions, pourraient avoir tendance à provoquer au moins un certain dépôt de la composante en particules dé ce courant sur les sur-30 faces situées immédiatement en aval de l’étranglement 24.In another preferred embodiment of the invention, at least the divergent part 26 of the venturi-shaped duct 20 is thermally insulated, for example, by means of a heat-insulating coating 30. This insulation 30 serves to attenuate the forces of entrainment of thermal deposition of the hot process stream, forces which, under other conditions, could tend to cause at least a certain deposition of the particle component of this stream on the surfaces 30 located immediately downstream of the throttling 24.

Dans une autre forme de réalisation préférée de l’invention, l’extrémité d’amont de la partie convergente 22 du conduit en forme de venturi 20 est 35 alimentée par une courte longueur d’un conduit 18 corn- 19 portant un élément de rectification d’écoulement 19. Cet élément 19 installé immédiatement avant le conduit en forme de venturi 20 a pour effet de minimiser les turbulences et les remous à 1*intérieur 5 du courant de procédé à mesure que ce dernier se rap proche de ce conduit 20, assurant ainsi une accélération efficace dans ce dernier* « Compte tenu de la désintégration et de 1*évaporation extrêmement rapides de l’eau de refroi-• 10 dissement brusque introduite dans le courant de pro cédé suivant la présente invention, tant le conduit " en forme de venturi 20 que le conduit 31 qui établit une communication entre l’extrémité d’aval de ce conduit 20 et l’entrée du dispositif de filtration sur 15- toile 15, peuvent être beaucoup plus compacts (à une échelle opératoire égale) que les systèmes de refroidissement brusque secondaire du type à colonne montante selon la technique antérieure, ce qui représente un important avantage offert par la mise en oeuvre de 20 la présente invention car, comme on l’a indiqué précédemment, les systèmes de refroidissement brusque secondaire à colonne montante de la technique antérieure impliquent habituellement des appareils ayant des longueurs et des volumes relativement très impor— 25 tants. En adoptant le procédé et l’appareil de la présente invention, par exemple, un courant de procédé de fabrication de noir de carbone de four du même type que celui envisagé pour l’établissement des dimensions de la colonne montante 14 dont il a été 30 fait mention ci-dessus à propos de la technique antérieure, peut être efficacement refroidi à une température envisagée dans un conduit en forme de venturi 20 suivant la présente invention ayant des diamètres d’entrée et de sortie d’environ 0,8128 m, un étrangle-35 ment d’un diamètre d’environ 0,4004 m et une longueur 20 totale comprise entre environ 3*6576 m et environ 4,572 m. De plusj la longueur ou le volume du conduit 31 est déterminé pratiquement uniquement par la nécessité d*établir une communication étanche aux 5 fluides pour le courant de procédé refroidi dans le dispositif de filtration sur toile 15· De plus, 1*appareil de 1'invention ne doit pas nécessairement être orienté verticalement comme c'est le cas dans les colonnes montantes de la technique antérieure mais, 10 au contraire, on peut lui donner n'importe quelle orientation appropriée en considération de l'espace disponible et de la disposition efficace de l'installation.In another preferred embodiment of the invention, the upstream end of the converging part 22 of the venturi-shaped duct 20 is fed by a short length of a duct 18 including 19 carrying a rectifying element flow 19. This element 19 installed immediately before the venturi-shaped duct 20 has the effect of minimizing turbulence and eddies inside the process stream as the latter becomes close to this duct 20, thus ensuring efficient acceleration in the latter * "In view of the extremely rapid disintegration and evaporation of the abrupt cooling water introduced into the process stream according to the present invention, both the conduit" form of venturi 20 that the duct 31 which establishes a communication between the downstream end of this duct 20 and the inlet of the filtration device on the fabric 15, can be much more compact (on an equal operating scale) than the Secondary cooling systems of the riser type according to the prior art, which represents an important advantage offered by the implementation of the present invention since, as indicated above, secondary cooling systems of the column Rising in the prior art usually involve apparatuses having relatively very large lengths and volumes. By adopting the method and apparatus of the present invention, for example, a current of carbon furnace black manufacturing process of the same type as that contemplated for establishing the dimensions of the riser 14 which has been mentioned above with respect to the prior art, can be effectively cooled to a contemplated temperature in a venturi-shaped conduit according to the present invention having inlet and outlet diameters of about 0.8128 m, a constriction with a diameter of about 0.4004 m and a total length of between about 3 * 6576 m and about 4.572 m. In addition, the length or volume of the duct 31 is determined practically only by the need to establish a fluid-tight communication for the process current cooled in the canvas filtration device 15 · In addition, the apparatus of the The invention need not necessarily be oriented vertically as is the case in the risers of the prior art but, on the contrary, it can be given any suitable orientation in consideration of the space available and the efficient arrangement. of the installation.

En outre, la présente invention est beau-15 coup moins sensible aux variations de température à l'entrée du courant de procédé que dans la technique antérieure à colonne montante selon laquelle on soumet l'eau de refroidissement brusque à une atomisation sous pression. En adoptant ce dernier procédé de 20 la technique antérieure, par exemple, une diminution d'environ 38°C de la température d'entrée du courant de procédé amené à la colonne montante 14 a pour effet de réduire d'environ 20% le débit d'eau devant être atomisée sous pression dans le courant de procédé 25 pour atteindre la température envisagée. Toutefois, si la pression dteau est réduite de 20% afin de régler le débit du courant d'eau descendant, la grosseur moyenne des gouttelettes obtenues par atomisation sous pression est nettement accrue, au même titre 30 que le temps de séjour requis pour évaporer ces plus grosses gouttelettes et le volume du conduit d'aval nécessaire pour assurer ce' temps de séjour accru. Toutefois, en adoptant le procédé et l'appareil de la présente invention, une réduction analogue de la tem-35 pérature d'entrée du courant de procédé et une réduc- 21 tion semblable du débit d’eau de refroidissement brusque n*entraînent qu'un accroissement relativement mineur de la dimension des gouttelettes et également un- accroissement relativement mineur du 5 temps de séjour requis pour assurer une évaporation complète de ces gouttelettes. Dès lors, contrairement aux systèmes de la technique antérieure à colonne montante, l’accroissement de la longueur ou du volume du conduit d’aval est faible, voire nulle dans ' 10 l’appareil de la présente invention pour établir un temps de séjour adéquat afin d’assurer une évaporation complète de l’eau de refroidissement brusque eri réponse aux fluctuations de température et de débit survenant dans le courant de procédé et le courant de 15 d’eau de refroidissement brusque. De même, bien que le cisaillement et la désintégration de l’eau de refroidissement brusque introduite dans le courant de procédé suite à la mise en oeuvre de la présente invention puissent être considérés comme un type 20 d’atomisation à deux fluides, le gaz propulseur pour l’atomisation de l’eau de refroidissement brusque ne constitue pas un diluant externe, le courant de procédé et le gaz propulseur constituant une seule et même entité. Dès lors, le procédé et le système dé 25 la présente invention permettent d’éviter une dilution complémentaire du courant de procédé et il n’est pas nécessaire d’accroître la capacité de traitement de gaz du dispositif de filtration sur toile 15·.Furthermore, the present invention is much less sensitive to temperature variations at the inlet of the process stream than in the prior art riser whereby the quench water is subjected to pressurized atomization. By adopting the latter process of the prior art, for example, a decrease of about 38 ° C in the inlet temperature of the process stream supplied to the riser 14 has the effect of reducing the flow rate by about 20% of water to be atomized under pressure in the process stream 25 to reach the envisaged temperature. However, if the water pressure is reduced by 20% in order to regulate the flow rate of the descending water stream, the average size of the droplets obtained by pressure atomization is markedly increased, as is the residence time required to evaporate these larger droplets and the volume of the downstream duct necessary to ensure this increased residence time. However, by adopting the method and apparatus of the present invention, a similar reduction in the process stream inlet temperature and a similar reduction in the sudden cooling water flow rate only results in a relatively minor increase in the size of the droplets and also a relatively minor increase in the residence time required to ensure complete evaporation of these droplets. Therefore, unlike the prior art riser systems, the increase in length or volume of the downstream conduit is small, if any, in the apparatus of the present invention to establish an adequate residence time in order to ensure complete evaporation of the quenching cooling water and response to temperature and flow fluctuations occurring in the process stream and the quenching cooling water stream. Likewise, although the shearing and disintegration of the quenching cooling water introduced into the process stream as a result of the practice of the present invention can be considered as a type of two-fluid atomization, the propellant for the atomization of the abrupt cooling water does not constitute an external diluent, the process current and the propellant gas constituting a single and same entity. Consequently, the method and the system of the present invention make it possible to avoid an additional dilution of the process current and it is not necessary to increase the gas treatment capacity of the canvas filtration device 15 ·.

Bien que, à des fins d’illustration, la 30 présente invention ait été décrite en détail ci- dessus uniquement en se référant à une ligne de fabrication. de noir de carbone de four et uniquement en termes de séparation finale de la composante en particules par filtration sur toile, il est évident que 35 la présente invention peut être appliquée avantageuse- ·, < 22 ment à de nombreuses autres installations de traitement chimique dans lesquelles il est nécessaire de refroidir un courant gazeux chaud de procédé contenant des solides en particules en suspension.Although, for purposes of illustration, the present invention has been described in detail above only with reference to a manufacturing line. of furnace carbon black and only in terms of final separation of the particulate component by filtration through canvas, it is evident that the present invention can be applied advantageously to many other chemical treatment plants in which it is necessary to cool a hot process gas stream containing suspended particulate solids.

5 De même, bien que la présente invention ait été décrite ci—dessus en se référant à certaines de ses formes de réalisation préférées, il est à noter . que la description ci—dessus est donnée uniquement à titre d’illustration et qu’elle ne limite nullement 10 l’invention. Par exemple, bien que l’appareil spécifique illustré et décrit comporte un chapeau en bout 27 installé au centre de l’étranglement 24 du conduit en forme de venturi 20, ce chapeau 27 faisant office d’élément final pour l’introduction de l’eau de refroi-15 dissement brusque dans le courant de procédé, il est évident que l’on peut envisager d’autres' équivalents fonctionnels de ce système. Par exemple, l’élément prévu pour introduire l’eau de refroidissement brusque peut également être réalisé sous forme de plusieurs 20 orifices radiaux pénétrant dans la paroi périphérique et situés sur la périphérie de l’étranglement 24 du conduit en forme de venturi 20. Ces orifices peuvent alors être entourés d’un collecteur commun équipé d’une conduite d’alimentation d’eau.Also, although the present invention has been described above with reference to some of its preferred embodiments, it should be noted. that the above description is given by way of illustration only and does not limit the invention in any way. For example, although the specific apparatus illustrated and described comprises an end cap 27 installed at the center of the throttle 24 of the venturi-shaped conduit 20, this cap 27 acting as a final element for the introduction of the Sudden cooling water in the process stream, it is obvious that other functional equivalents of this system can be considered. For example, the element intended to introduce the sudden cooling water can also be produced in the form of several radial orifices penetrating into the peripheral wall and situated on the periphery of the constriction 24 of the venturi-shaped duct 20. These orifices can then be surrounded by a common collector equipped with a water supply pipe.

25 Bien entendu, l’homme de métier reconnaî tra de nombreuses autres réalisations équivalentes appropriées de l’appareil et du procédé de l’invention et il est entendu que tous ces changements, variantes, modifications et analogues rentrent dans le 30 cadre et l’esprit essentiels de l’invention tels qu’ils sont définis dans les revendications ci-après.Of course, those skilled in the art will recognize many other suitable equivalent embodiments of the apparatus and method of the invention and it is understood that all of these changes, variations, modifications and the like are within the scope and essential spirit of the invention as defined in the claims below.

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Claims (28)

1· Procédé de refroidissement d'un courant gazeux chaud chargé de particules avant d'en recueillir la composante en particules, ce procédé consistant 5 à atomiser de l'eau à l'état liquide dans ce courant en une quantité calculée de façon à en extraire la chaleur par évaporation de l'eau liquide qui y est ainsi atomisée, ce courant étant refroidi à une température supérieure à son point de rosée, caractérisé en 10 , ce qu'on fait passer ce courant gazeux chaud chargé de particules à travers un conduit (20) relativement compact sous forme d'un venturi comportant une partie convergente d'amont (22), une partie divergente d'aval (26) et un étranglement (24) entre ces deux parties ; 15 'ce courant gazeux étant accéléré à un nombre de Mach d’au moins environ 0,25 dans cet étranglement (24) tandis que, dans cet étranglement, on introduit, pratiquement transversalement dans le courant gazeux, l’eau de refroidissement devant être atomisée sous 20 forme de plusieurs courants,1 · A method of cooling a hot gas stream charged with particles before collecting the particle component thereof, this process consisting in atomizing water in the liquid state in this stream in a quantity calculated so as to extract the heat by evaporation of the liquid water which is thus atomized therein, this current being cooled to a temperature above its dew point, characterized in 10, this hot gas stream charged with particles is passed through a relatively compact conduit (20) in the form of a venturi comprising a converging upstream part (22), a diverging downstream part (26) and a throttle (24) between these two parts; 15 'this gas stream being accelerated to a Mach number of at least about 0.25 in this throttle (24) while, in this throttle, the cooling water must be introduced, practically transversely into the gas stream atomized in the form of several streams, 2, Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l’étranglement (24), le courant gazeux chaud chargé de particules est accéléré à un nombre de Mach d’au moins environ 0,4· 252, A method according to claim 1, characterized in that, in the throttle (24), the hot gas stream charged with particles is accelerated to a Mach number of at least about 0.4 · 25 3* Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l’eau liquide est introduite pratiquement transversalement et vers 1’extérieur dans le courant gazeux à partir d’un élément central (27) installé dans l’étranglement, cet élément (27) compor-30 tant plusieurs orifices (29) non restreints orientés radialement·3 * Process according to claim 1, characterized in that the liquid water is introduced practically transversely and towards the outside into the gas stream from a central element (27) installed in the constriction, this element (27) comprising 30 or more unrestricted orifices (29) oriented radially · ‘ 4· Procédé suivant la revendication 3j caractérisé en ce que le débit de l’eau introduite----- à partir de cet élément (27) est suffisant pour pro-35 jeter chacun des courants d’eau liquide dans le cou— « « rant gazeux au moins à une faible distance de la surface de cet élément (27) avant que cette eau liquide ne subisse une désintégration et une fragmentation importantes.'4 · A method according to claim 3j characterized in that the flow of water introduced ----- from this element (27) is sufficient to project each of the streams of liquid water in the neck— "" Rant gas at least a short distance from the surface of this element (27) before this liquid water undergoes significant disintegration and fragmentation. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie divergente d'aval (26) forme un angle inclus se situant dans l'intervalle allant d'environ 6 à environ 14°·5. Method according to claim 1, characterized in that the divergent downstream part (26) forms an included angle lying in the range from about 6 to about 14 ° · 6. Procédé suivant la revendication 1, 10. caractérisé en ce qu’au moins la partie divergente d’aval (26) du conduit (20) en forme de venturi est isolée thermiquement.6. Method according to claim 1, 10. characterized in that at least the diverging downstream portion (26) of the venturi-shaped conduit (20) is thermally insulated. 7, Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pratiquement immédiatement 15 avant l’introduction du courant gazeux chaud chargé • de particules dans la partie convergente d’amont (22) du conduit (20) en forme de venturi, l’écoulement du courant gazeux est rectifié afin d’y atténuer les turbulences et les remous.7, A method according to claim 1, characterized in that, practically immediately before the introduction of the hot gas stream charged with particles in the upstream converging part (22) of the venturi-shaped conduit (20), the flow of the gas stream is rectified in order to reduce turbulence and eddies. 8. Procédé suivant l’une quelconque des . revendications 1 à 7} caractérisé en ce que le courant gazeux chaud chargé de particules est un courant de procédé de fabrication de noir de carbone de four* .8. Method according to any one of. Claims 1 to 7, characterized in that the hot gas stream charged with particles is a process stream for the production of oven carbon black *. 9. Procédé intégré en vue de séparer une 25 composante en particules d’un courant gazeux chaud chargé de particules, ce procédé consistant à refroidir ce courant gazeux chaud chargé de particules en y atomisant de l’eau à l’état liquide de façon à extraire la chaleur de ce courant par évaporation de 30 l’eau liquide qui y est ainsi atomisée, puis faire passer le courant ainsi refroidi et chargé de particules à travers un dispositif de filtration sur toile (15), la quantité d’eau ainsi atomisée étant suffisante pour refroidir le courant à mie température suffisant— 35 ment basse pour empêcher la détérioration des éléments * * de filtration en toile de ce dispositif (15)j cette température étant cependant suffisamment élevée pour maintenir 1*atmosphère régnant dans ce dispositif (15) au-delà du point de rosée de la composante gazeuse 5 de ce courant gazeux chargé de particules, caractérisé en ce que le courant gazeux chaud chargé de particules est refroidi en le faisant passer à travers un conduit (20) relativement compact en forme de venturi comprenant une partie convergente d’amont (22), une partie 10 divergente d*aval (26) et un étranglement (24) entre ces deux parties j ce courant étant accéléré à un nombre de Mach d’au moins environ 0,25 dans l’étranglement (24) tandis que, dans ce dernier, on introduit, pratiquement transversalement dans le courant gazeux, 15 plusieurs·courants de l’eau devant être atomisée, le débit de l’eau liquide ainsi introduite étant calculé de façon à refroidir ce courant à une température se situant dans les limites précitées*9. Integrated process for separating a particle component from a hot particle-laden gas stream, this process consisting in cooling this hot particle-laden gas stream by atomizing water therein in a liquid state so as to extract the heat from this stream by evaporation of the liquid water which is thus atomized there, then pass the stream thus cooled and charged with particles through a filtering device on canvas (15), the quantity of water thus atomized being sufficient to cool the current to a sufficiently low temperature to prevent deterioration of the fabric filtration elements * of this device (15), this temperature being however sufficiently high to maintain the prevailing atmosphere in this device (15 ) beyond the dew point of the gaseous component 5 of this particle-laden gas stream, characterized in that the hot particle-laden gas stream is cooled by passing it through tr with a relatively compact venturi-shaped conduit (20) comprising a converging upstream part (22), a diverging downstream part (26) and a throttle (24) between these two parts with this current being accelerated to a Mach number of at least about 0.25 in the throat (24) while in the latter, several streams of water to be atomized are introduced, practically transversely into the gas stream, the flow rate of the liquid water thus introduced being calculated so as to cool this current to a temperature within the above-mentioned limits * 10. Procédé intégré suivant la revendica— 20 tion 9, caractérisé en ce que, dans l’étranglement (24)f le courant gazeux chaud chargé de particules est accéléré à un nombre de Mach d’au moins environ 0,4.10. Integrated process according to claim 9, characterized in that, in the throttle (24) f the hot gas stream charged with particles is accelerated to a Mach number of at least about 0.4. 11. Procédé intégré suivant la revendica— 25 tion 9, caractérisé en ce que le dispositif de filtration sur toile (15) est un filtre à sac.11. Integrated method according to claim 9, characterized in that the canvas filtration device (15) is a bag filter. 12. Procédé intégré suivant la revendication 9p caractérisé en ce que l’eau liquide est introduite pratiquement transversalement et vers l’exté— 30 rieur dans le courant gazeux à travers un élément (27) installé au centre de l’étranglement (24), cet élément (27)_comportant plusieurs orifices (29) non restreints orientés radialement.12. Integrated method according to claim 9p characterized in that the liquid water is introduced practically transversely and towards the exterior in the gas stream through an element (27) installed at the center of the constriction (24), this element (27) _comportant several unrestricted orifices (29) oriented radially. 13. Procédé intégré suivant la revendica— 35 tion 12, caractérisé en ce que le débit de l’eau in- â> troduite à partir de l'élément (27) est suffisant pour projeter chacun des courants d'eau liquide dans le courant gazeux au moins à une faible distance de la surface de..cet élément (27) avant que cette eau 5 liquide ne subisse une désintégration et une fragmen tation importantes.13. Integrated method according to claim 12, characterized in that the flow of water introduced from the element (27) is sufficient to project each of the streams of liquid water into the stream gaseous at least a short distance from the surface of this element (27) before this liquid water undergoes significant disintegration and fragmentation. 14* Procédé intégré suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la température du courant gazeux refroidi est contrôlée continuellement, . 10 tandis que le débit de l'eau introduite dans le cou rant gazeux chaud chargé de particules est réglé en fonction de cette température.14 * Integrated method according to claim 9, characterized in that the temperature of the cooled gas stream is continuously monitored. 10 while the flow rate of the water introduced into the hot gaseous stream charged with particles is adjusted as a function of this temperature. 15. Procédé intégré suivant la revendica- tion 9, caractérisé en ce que la partie divergente 15 d'aval (26) forme un angle incitas se situant dans l'intervalle compris entre environ 6 et environ 14°·15. Integrated method according to claim 9, characterized in that the diverging part 15 downstream (26) forms an incited angle lying in the interval between approximately 6 and approximately 14 ° · 16. Procédé intégré suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins la partie divergente d'aval (26) du conduit en forme de venturi (20) 20 est isolée thermiquement.16. Integrated method according to claim 9, characterized in that at least the divergent downstream part (26) of the venturi-shaped duct (20) is thermally insulated. 17· Procédé intégré suivant la revendication 9p caractérisé en ce que, pratiquement immédiatement avant l'introduction du courant gazeux chaud chargé de particules dans la partie convergente 25 d'amont (22) du conduit en forme de venturi (20), l'écoulement de ce courant gazeux est rectifié afin d'y atténuer les turbulences et les remous.17 · Integrated method according to claim 9p characterized in that, almost immediately before the introduction of the hot gaseous stream charged with particles in the upstream converging part (22) of the venturi-shaped conduit (20), the flow of this gas stream is corrected in order to reduce turbulence and eddies. 18. Procédé intégré suivant l'une quel- . conque des revendications 9 à 17* caractérisé en ce 30 que le courant gazeux chaud chargé de particules est un courant de procédé de fabrication de noir de carbone de four.18. Integrated process according to one. The conch of claims 9 to 17, characterized in that the hot gas stream charged with particles is a process stream for the production of oven carbon black. 19· Système intégré en vue de séparer une composante en particules d'un courant gazeux chaud 35 chargé de particules, ce système comprenant un conduit * conçu pour recevoir un courant gazeux chaud chargé de particules, ainsi qu,un élément en vue d’atomiser de l’eau à l’état liquide dans ce courant gazeux s’écoulant à travers ce conduit afin de refroidir 5 ce courant par évaporation de l’eau liquide atomisée, de même qu’un dispositif de filtration sur toile (15) destiné à recevoir le courant gazeux ainsi refroidi et chargé de particules venant de ce conduit, de même que pour séparer la composante en particules de la - 10 composante gazeuse de ce courant, caractérisé en ce que ce conduit est un conduit (20) relativement com-». pact en forme de venturi comportant une partie con vergente d’amont (22), une partie divergente d’aval (26) et un étranglement (24) entre ces deux parties, ' 15 . les dimensions et la configuration de ce conduit en forme de venturi (20) étant -conçues pour accélérer un courant gazeux chaud chargé de particules à un nombre de Mach d’au moins environ 0,25 dans l’étranglement (24), de même qu’un élément en vue d’introduire plu-20 sieurs courants d’eau liquide pratiquement transversalement dans le courant gazeux dans cet étranglement • (24) à un débit calculé pour refroidir le courant gazeux suffisamment afin d'empêcher la détérioration des éléments de filtration en toile du 25 dispositif de filtration sur toile (15)> mais en maintenant la température de l’atmosphère régnant dans ce dispositif de filtration sur toile (15) au-delà du point de rosée de la composante gazeuse du courant gazeux refroidi· 2019 · Integrated system for separating a particle component from a hot gas stream charged with particles, this system comprising a duct * designed to receive a hot gas stream charged with particles, as well as an element for atomizing water in the liquid state in this gas stream flowing through this conduit in order to cool this stream by evaporation of the atomized liquid water, as well as a canvas filtration device (15) intended to receiving the gaseous stream thus cooled and charged with particles coming from this duct, as well as for separating the particle component from the gaseous component of this stream, characterized in that this duct is a duct (20) relatively com- » . pact in the form of a venturi comprising a converging upstream part (22), a diverging downstream part (26) and a constriction (24) between these two parts, '15. the dimensions and configuration of this venturi-shaped conduit (20) being designed to accelerate a hot gas stream charged with particles to a Mach number of at least about 0.25 in the throttle (24), likewise that an element with a view to introducing more than 20 streams of liquid water practically transversely into the gas stream in this constriction • (24) at a rate calculated to cool the gas stream sufficiently to prevent deterioration of the elements of canvas filtration of the canvas filtration device (15)> but maintaining the temperature of the atmosphere prevailing in this canvas filtration device (15) beyond the dew point of the gaseous component of the cooled gas stream · 20 20· Système intégré suivant la revendica tion 19, caractérisé en ce que le dispositif de filtration sur toile (15) est un filtre à sac.20 · Integrated system according to claim 19, characterized in that the canvas filtration device (15) is a bag filter. 21, Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu’il comprend également 35 un élément de rectification d’écoulement (18) situé * pratiquement immédiatement en amont de la partie convergente d’amont (22) du conduit en forme de venturi (20), cet élément de rectification d’écoulement (18) étant conçu pour atténuer les turbulences et les S remous dans le courant gazeux chaud chargé de parti cules ·21, integrated system according to claim 19, characterized in that it also comprises a flow rectification element (18) located * practically immediately upstream of the converging upstream part (22) of the venturi-shaped duct. (20), this flow rectification element (18) being designed to attenuate turbulence and eddies in the hot gas stream charged with particles · 22. Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la partie divergente d’aval (26) du conduit en forme de venturi (20) forme 10 un angle inclus se situant dans l’intervalle allant d’environ 6 à environ 14°·22. Integrated system according to claim 19, characterized in that the divergent downstream part (26) of the venturi-shaped duct (20) forms an included angle lying in the range from about 6 to about 14 ° · 23· Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce que l’élément destiné à introduire plusieurs courants d’eau liquide comprend 15 un élément (27) situé au centre de l’étranglement (24) du conduit en forme de venturi (20), cet élément (27) comportant plusieurs orifices (29) non restreints orientés r a étalement', ainsi qu’une conduite d’alimentation d’eau (25) communiquant avec cet élément (27), 20 cette conduite .d’alimentation (25) s’étendant à tra- · vers une paroi latérale du conduit en forme de venturi (20).23 · Integrated system according to claim 19, characterized in that the element intended to introduce several streams of liquid water comprises an element (27) situated in the center of the constriction (24) of the venturi-shaped duct (20 ), this element (27) comprising several openings (29) unrestricted oriented ra spreading, as well as a water supply line (25) communicating with this element (27), this supply line. 25) extending through a side wall of the venturi-shaped conduit (20). 24· Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu’il comprend un élément 25 détecteur de température (T ) situé entre l’extrémité d’aval du conduit en forme de venturi (20) et l’entrée du dispositif de filtration sur toile (15)> un élément à soupape (50) en vue de régler le débit d’eau liquide introduite dans le courant gazeux dans l’étran-30 glement (24), ainsi qu’un élément de commande (51) communiquant avec l’élément détecteur de température (Tq) et Sectionnant pour-commander. l’élément.~à soupape (50) en réponse à la température détectée par l’élément (T ). o' 35 m24 · Integrated system according to claim 19, characterized in that it comprises a temperature detector element 25 (T) situated between the downstream end of the venturi-shaped duct (20) and the inlet of the filtration device on canvas (15)> a valve element (50) in order to regulate the flow rate of liquid water introduced into the gas stream in the screen (24), as well as a control element (51) communicating with the temperature sensing element (Tq) and Sectioning to-order. the element. ~ with valve (50) in response to the temperature detected by the element (T). o '35 m 25# Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce que les· dimensions et la configuration du conduit en forme de venturi (20) sont conçues poixr. accélérer le courant gazeux chaud chargé 5 de particules à un nombre de Mach d’au moins environ 0,4 dans l’étranglement (24) de ce conduit«25 # Integrated system according to claim 19, characterized in that the dimensions and configuration of the venturi-shaped duct (20) are designed poixr. accelerate the hot gas stream laden with particles 5 to a Mach number of at least about 0.4 in the throttle (24) of this conduit " 26, Système intégré suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu’au moins la partie divergente d’aval (26) du conduit en forme de venturi 10 (20) est isolée thermiquement«26, integrated system according to claim 19, characterized in that at least the divergent downstream part (26) of the venturi-shaped duct 10 (20) is thermally insulated " 27« Système intégré suivant la revendication 26, caractérisé en ce que la partie divergente d’aval (26) du conduit en forme de venturi (20) forme un angle inclus se situant dans l’intervalle allant 15 d’environ 6 à environ I40·27 "Integrated system according to claim 26, characterized in that the divergent downstream part (26) of the venturi-shaped duct (20) forms an included angle lying in the range from about 6 to about I40 · 28, Système intégré suivant l’une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce qu’il comprend également un échangeur de'chaleur indirect (9) communiquant avec et situé en amont du con-20 duit en forme de venturi (20), de même qu’un réacteur . (l) de formation de noir de carbone de four communiquant avec et situé en amont de cet échangeur de chaleur indirect (9)· 2528, Integrated system according to any one of claims 19 and 20, characterized in that it also comprises an indirect heat exchanger (9) communicating with and located upstream of the con-20 duit in the form of a venturi (20) , as well as a reactor. (l) forming carbon black from an oven communicating with and located upstream of this indirect heat exchanger (9) · 25
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