BE1009320A6 - Procede de traitement par combustion-pyrolyse de residus, notamment vegetaux, et installation a cet effet. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement de résidus, notamment végétaux par combustion-pyrolyse, essentiellement en continu et sans utilisation d'un lit fluidisé. L'invention est caractérisée par le fait que les flux de matières devant subir la combustion et de l'air de combustion sont dirigés dans le même sens, à savoir de bas en haut.

Description

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   PROCEDE DE TRAITEMENT PAR COMBUSTION-PYROLYSE DE RESIDUS. 



   NOTAMMENT VEGETAUX. ET INSTALLATION A CET EFFET OBJET DE L'INVENTION
La présente invention porte sur un procédé de traitement par combustion-pyrolyse s'appliquant en particulier au traitement de matières telles que des résidus végétaux, de manière rationnelle et économique. 



   L'invention porte également sur une installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé. 



  ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Il existe actuellement en Europe notamment, de nombreux résidus végétaux, en particulier ligneux ou herbacés (branchages, écorces, paille, marc et noyaux) dont il est difficile de faire une utilisation rationnelle. 



   Ces produits sont généralement peu denses (0,3 à 0,4) et se caractérisent par une teneur assez élevée en humidité. 



   La technique de combustion-pyrolyse en continu, habituellement en lit fluidisé, constitue une filière intéressante pour exploiter utilement le pouvoir calorifique de telles matières. 



   Cependant, les installations proposées jusqu'à présent pour cette technique de traitement sont de dimensions relativement importantes et comportent, de par leur nature, en 

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 particulier si l'on a recours à un lit fluidisé, des équipements de contrôle et de régulation importants. 



   Les installations existantes sont en fait destinées à traiter des grandes quantités de déchets dans des installations essentiellement fixes, quelquefois situées à des distances importantes du site où ces déchets sont générés. Ceci n'est bien entendu pas compatible avec une exploitation rationnelle de résidus du type précité provenant d'exploitations forestière ou agricole. 



   En principe, conformément d'ailleurs aux principes des lois physiques, les installations sont basées sur des flux à contre-courant des matières devant subir la combustion et de l'air de combustion, ces flux étant d'ailleurs généralement horizontaux. 



   Ceci est certainement, sur le plan théorique, favorable à un rendement thermique élevé puisqu'on augmente ainsi les transferts thermiques. Du point de vue conceptionnel cependant, de telles installations sont encombrantes et nécessitent des équipements d'alimentation et de régulation d'alimentation importants. Ces problèmes sont encore accrus dans la technique dite   de, lit   fluidisé" BUTS VISES PAR L'INVENTION
Les buts visés par l'invention sont essentiellement de modifier par la conception même de la technique, tant au niveau du procédé qu'au niveau de l'installation, le principe de fonctionnement afin de simplifier et en particulier de réduire fortement la dimension des installations nécessaires pour qu'elles ne doivent plus être prévues sur un site fixe. 



  ELEMENTS CARACTERISTIQUES DE L'INVENTION
Le principe sur lequel repose l'invention est celui d'un procédé de traitement de résidus, notamment végétaux (ligneux 

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 et herbacés) par combustion-pyrolyse essentiellement en continu sans utilisation d'un lit fluidisé, caractérisé en ce que les flux de matière devant subir la combustion et l'air de combustion sont essentiellement dirigés dans le même sens, le sens de ces flux étant dirigés de bas en haut. 



   Ainsi qu'il a déjà été mentionné, l'invention s'étend à une installation permettant la mise en oeuvre du procédé précité. 



   Une installation de ce type se caractérise par le fait qu'elle comporte un foyer clos, pourvu à sa base de moyens d'alimentation en continu de la matière devant subir la combustion et d'au moins une admission d'air. 



   Il convient bien entendu, que la matière combustible soit amenée à une granulométrie convenable préalablement à son transport et sa combustion. 



   Le moyen d'alimentation en continu du combustible est constitué essentiellement sous forme d'une vis d'alimentation disposée dans une cuvette contenant la matière à alimenter. 



   Une soufflerie disposée à la base du foyer permet une alimentation forcée d'air dans le sens de déplacement dans le foyer de la matière combustible qui est régulièrement déplacée de bas en haut par l'effet d'alimentation du combustible à l'aide de la vis d'alimentation. 



   Une telle installation peut être contrôlée et régulée de manière très simple en prévoyant simplement des moyens de détection de la présence dans le foyer d'un lit de braises de hauteur suffisante. En maintenant un lit de braises de hauteur suffisante, il devient possible sans difficulté d'être assuré de l'absence de résidus de goudron ou d'autres imbrûlés dans les gaz produits. Ledit moyen de détection de la hauteur du lit de braises peut être constitué par une sonde par exemple, 

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 par un senseur optique ou simplement un palpeur. 



   Bien entendu, cette sonde est de préférence refroidie pour éviter sa détérioration trop rapide. 



   En pratique, on établit un niveau minimal et un niveau maximal de hauteur de braises. Dans la mesure où le niveau est insuffisant, une alimentation accélérée permet de rétablir rapidement le niveau souhaité. Inversement, une réduction de la vitesse d'alimentation permet d'éviter de dépasser le niveau maximal. Ces régulations, en agissant sur la vitesse d'alimentation du combustible, peuvent être avantageusement couplées avec une régulation du débit d'air de combustion. 



   A titre complémentaire, afin d'éviter des perturbations de fonctionnement, il est utile de prévoir une flamme pilote pour maintenir la combustion. 



   Le foyer inclut dans sa partie supérieure une chambre de récupération des gaz de pyrolyse, fermée par un couvercle réfractaire pourvu d'équipements   d'étanchéification.   



   Les gaz ainsi produits peuvent être utilisés de manière classique, par exemple par combustion dans un échangeur de chaleur : gaz de combustion/air pour chauffer de l'air chaud en vue, par exemple de chauffer des serres par simple combustion dans une chaudière ou, après épuration, pour être stockés dans un gazogène en vue de diverses applications. 



   L'installation se caractérise par sa simplicité et sa compacité et convient tout particulièrement pour une exploitation, mobile ou non, près des lieux de production des déchets végétaux en vue d'une utilisation rationnelle du pouvoir calorifique que ces résidus contiennent. Les applications envisageables peuvent être, directement ou indirectement, liées à leur lieu habituel de production. On peut par exemple envisager d'utiliser des résidus agricoles 

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 pour produire de l'énergie dans des fermes ou en horticulture ou encore, utiliser des déchets agricoles ou forestiers pour sécher des fruits. 



   L'invention sera décrite plus en détail en référence à une forme d'exécution représentée de manière schématique dans les dessins annexés. 



  BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure unique annexée représente un schéma d'installation. 



  DESCRIPTION D'UNE FORME D'EXECUTION PREFEREE DE L'INVENTION
L'installation comporte un foyer clos 1 pourvu à sa base d'une vis d'alimentation 3 disposée dans un cuvette 9 et reliée à un réservoir 19. 



   Une soufflerie 11 est disposée de manière à insufler de l'air de combustion dans le foyer, l'air et le combustible pénétrant dans le foyer par un orifice adéquat 21. La vis d'alimentation peut fonctionner en continu (à faible vitesse de rotation) ou par inttermitance. Des moyens de détection 13 & 13'permettent de détecter un niveau"haut"et un niveau"bas" du lit de braises qui se forme dans le foyer. 



   En fonction du dépassement de ce niveau haut et bas, des moyens de régulation peuvent commander la vitesse de rotation de la vis 3 et/ou de la soufflerie   il.   



   Dans la chambre supérieure 15 du foyer, les gaz sont recueillis et évacué, le foyer comportant à sa partie supérieure un couvercle réfractaire pourvu de moyens assurant l'étanchéité et de tubulures d'évacuation des gaz. 



   Des moyens classiques peuvent être prévus pour évacuer les cendres produites. 



   Bien qu'on ait décrit un mode de réalisation préférée de l'invention, de nombreuses variantes et modifications peuvent 

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 être prévues tout en restant dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de résidus, notamment végétaux par combustion-pyrolyse essentiellement en continu sans utilisation d'un lit fluidisé, caractérisé en ce que les flux de matière devant subir la combustion et de l'air de combustion sont essentiellement dirigés dans le même sens, le sens de ces flux étant dirigés de bas en haut.
2. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte un foyer clos (1), pourvu à sa base de moyens d'alimentation en continu de la matière devant subir la combustion et d'au moins une admission d'air.
3. 3. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que les moyens d'alimentation en continu du combustible sont constitués essentiellement sous forme d'une vis d'alimentation (3) disposée dans une cuvette (9) contenant la matière à alimenter.
4. 4. Installation selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce qu'une soufflerie (11) disposée à la base du foyer (1) permet une alimentation forcée d'air dans le sens de déplacement dans le foyer (1) de la matière combustible qui est régulièrement déplacée de bas en haut par l'effet d'alimentation de la matière devant subir la combustion à l'aide de la vis d'alimentation (3).
5. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisée en ce qu'elle est contrôlée et régulée par des moyens (13 & 13') de détection de la présence dans le foyer d'un lit de braises de hauteur suffisante.
6. 6. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que lesdits moyens de détection de la hauteur du lit de braises sont constitués par un senseur optique ou un palpeur. <Desc/Clms Page number 8>
7. 7. Installation selon les revendications 4 à 6 caractérisée en ce que lesdits moyens de détection servent à établir un niveau minimal de hauteur de braises et un niveau maximal et que des moyens sont prévus afin que, lorsque la mesure de niveau indique que ce niveau est insuffisant, une alimentation accélérée permet de rétablir rapidement le niveau souhaité et inversement, une réduction de la vitesse d'alimentation permet d'éviter de dépasser le niveau maximal.
8. 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce que les régulations, agissant sur la vitesse d'alimentation du combustible sont couplées avec une régulation du débit d'air de combustion.
9. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une flamme pilote pour maintenir la combustion et en ce que le foyer inclut dans sa partie supérieure une chambre de récupération (15) des gaz de pyrolyse, fermée par un couvercle réfractaire pourvu d'équipements d'étanchéification.
10. 10. Utilisation des gaz de pyrolyse produits, par combustion dans un échangeur de chaleur : gaz de combustion/air pour produire de l'air chaud, par combustion dans une chaudière ou, après épuration, par stockage dans un gazogène.