BE333977A - Improvements in coal processing. - Google Patents

Improvements in coal processing.

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BE333977A
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BE
Belgium
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coal
coke
semi
carbonization
pulverized
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French (fr)
Inventor
W Runge
E A Packard
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Int Comb Eng Corp
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Publication date
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Publication of BE333977A publication Critical patent/BE333977A/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

  

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  Perfectionnements au traitement du charbon. 



     La.   présente invention concerne la fabrication d'un combustible sans fumée, possédant certaines caracté-   ristiques   définies ci-après, ainsi qu'un mode d'utilisation de ce combustible. 



   L'invention consiste   à   soumettre du charbon pul- vérisé à un traitement par la chaleur dans des conditions 

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 qui produisent un semi-coke finement subdivisé, dans lequel la plupart des particules ont été transformées en des sphe-   roïdes   sensiblement creux, à structure en coquilles, beau- coup de ces sphéroïdes ayant des fenêtres dans leur surfa- ce. 



   Un produit présentant ces caractéristiques consti- tue, spécialement lorsqu'il est broyé, un combustible parti- culièrement actif, convenant spécialement pour être brûlé dans un foyer brûlant du combustible pulvérisé en suspen- sion dans de l'air. 



   Le traitement par la chaleur peut être réalisé de la manière connue consistant suspendre le charbon pulvé- risé dans un fluide gazeux et dans une zone de carbonisa- tion où la température est suffisante pour produire une carbonisation   à   basse température, ce qui expulse une par- tie importante des hydrocarbures volatils du charbon, les conditions étant toutefois telles que le produit obtenu ait les caractéristiques définies dans leurs grandes lignes   ci-dessus.   



   Il est cependant plus avantageux d'effectuer le traitement par la chaleur en deux phases, en soumettant d'abord le charbon pulvérisé à un traitement préalable, dans des conditions telles qu'on n'expulse qu'un petit pourcentage des hydrocarbures volatils et qu'en même temps les particules de charbon perdent leurs arêtes vives et de- viennent des particules à surfaces extérieures lisses et ar- rondies, tout en augmentant légèrement de dimensions; le charbon ayant subi le traitement préalable est alors soumis à la carbonisation de la manière décrite ci-dessus. 



   Les conditions correctes pour l'obtention du pro- duit qui forme le principal objet de la présente invention 

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 peuvent naturellement être déterminées en variant les con- ditions et par l'examen microscopique ou autre du produit après chaque variation. Pour qu'il n'y ait pas de   diffd-   culté à identifier le produit, on a joint à la présente spécification des copies de microphotographies du produit et pour qu'il n'y ait pas de difficulté à fabriquer le pro- duit sans expérimentation excessive, on a décrit ci-dessous une fagon   d'opérer,   avec référence aux dessins annexés dans lesquels: 
La Fig. 1 montre schématiquement une disposition des appareils pour le traitement du charbon conformément   à.   la présente invention. 



     'La   Fig. 2 est la reproduction d'une microphoto- graphie d'un petit fragment de charbon brut pulvérisé, agrandi approximativement de 155 diamètres, et elle montre la nature anguleuse du fragment. En d'autres termes, on re- marquera que le fragment de charbon est délimité en beau- coup d'endroits par des lignes nettes et des arêtes vives. 



   La Fig. 3 est la reproduction d'une microphoto- graphie montrant l'aspect d'un petit fragment de charbon après le traitement préalable par la chaleur dans un flui- de gazeux à environ 650 F. l'agrandissement est de 155 diamètres. On remarquera que les arêtes du fragment se sont arrondies, probablement à cause de la fusion, et que le fragment est plein et opaque. La forme générale est sphéri- que. Cet exemple caractérise bien ltaspect des petits frag- ments de charbon après un traitement préalable par un gaz chaud à la température approximative indiquée ci-dessus ' 
La Fig. 4 , est la reproduction d'une micronhotogra- phie d'un sphéroïde plus ou moins creux, ayant une structure en coquille, avec des fenêtres dans cette coquille.

   Il s'a-   @ -   

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 git ici d'une particule du produit fini après la carbonisa-   tion à   basse température qui termine le traitement complet et pendant laquelle la température moyenne a été approxima- tivement de 1000  F. L'agrandissement est de 155 diamètres. 



     La,   Fig. 5 est un spécimen quelque peu. agrandi du produit obtenu sans traitement préalable initial par un gaz chaud. Ce spécimen-,est un des plus grands obtenus pendant le traitement et a été spécialement choisi pour montrer, moyennant la cassure   d'une   partie de la structure en coquil- le, la structure sensiblement creuse de la particule. 



   La Fig. 6 est une reproduction d'une microphoto- graphie d'une petite particule ou sphéroïde (grandeur réelle   0,75   millimètrs de diamètre) agrandi de   540   diamètres. Cette particule présente une surface divisée en alvéoles. 



   La Fig. 7 montre quelques fragments de semi-coke et représente le produit obtenu par exemple par broyage du semi-coke, représenté sur les Figs. 4 et 5. Ce semi-coke broyé est parfois appelé le "semi coke broyé du procédé" ou le "produit pulvérisé", parce qu'il a été pulvérisé après sa production par carbonisation à basse température. 



   Si l'on se reporte à la Fig. 1, on peut voir que le charbon est pulvérisé dans un broyeur 1 au degré de finesse désiré, par exemple à une finesse telle qu'envi- ron 60 % passent à travers un tamis de 200 mailles (un ta- mis dans lequel les fils métalliques se croisent à angle droit de fagon à former quarante milles ouvertures par pouce carré) et de façon que sensiblement tout le char- bon pulvérisé passe à travers un tamis de 40 mailles. 



   Le charbon pulvérisé est transporté pneumatique- ment dans un séparateur cyclone 2 d'où il passe dans une   trémie réceptrice 3 pour être introduit par un appareil 4 @   

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 dans la partie supérieure dune cornue de traitement préa- lable 5. Dans cette dernière, le charbon pulvérisé se meut en nuage de haut en bas, avec une vitesse de chute retardée, dans des gaz chauds de traitement préalable qui s'élèvent lentement et qui sont introduits dans la partie inférieure de la cornue, comme en 6. Ces gaz de traitement préalable sont de préférence, bien que pas nécessairement, constitués par de l'air chauffé. lorsqu'on emploie de   l'aire   il consti- tue un milieu oxydant chaud grâce auquel la teneur en oxy- gène du charbon est légèrement augmentée.

   Le charbon pulvé- risé ayant subi le traitement préalable se dépose finalement au fond de la cornue 5 et est recueilli et emporté par un transporteur 7 dans une trémie collectrice 8,   d'où   il est introduit par un dispositif 9 au sommet d'une cornue de carbonisation 10.

   Dans cette dernière, le charbon pulvéri- sé traité au préalable descend en nuage et avec une vitesse de chute retardée, dans des gaz de carbonisation chauds qui s'élèvent lentement et qui transforment ce charbon en semi-coke, L'opération de traitement préalable et de carbo- nisation, les différentes températures employées et leur démarcation ainsi que les appareils utilisés sont décrits en détails dans le brevet ? 329.995 du 4 Novembre 1925, Les gaz chauds destinés à carboniser le charbon dans la cornue de carbonisation 10 sont envoyés à la partie inférieu- re de   celle-ci/   en 11, et la température de ces gaz chauds ascendants est d'environ 1000  F, La descente ou la chute du charbon subissant la carbonisation est suffisamment ra- lentie par les gaz chauds se mouvant de bas en haut pour assurer le degré désiré de carbonisation,

   ou en d'autres termes dure un temps suffisamment long pour réduire nota- blement la teneur en hydrocarbures volatils du charbon et 

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 pour faire descendre également le teneur en oxygène du charbon en dessous de celle du charbon initial. 



   11 va de soi que l'installation peut comprendre des dispositifs connus pour extraire les gaz utilisés dans le traitement préalable et en tirer parti, et pour recueil- lir, épurer emmagasiner ou traiter autrement les gaz em- ployés ou produits lors de la carbonisation. 



   L'effet de ces différentes opérations sur le charbon en traitement est représenté sur les Figs. 2 à 7 inclusivement.. Tout le charbon subissant le traitement est sous la forme de .-fragments menus ou de particules dont le type est caractérisé par la Fig. 2.On remarquera que les caractéristiques principales sont des lignes nettes et les arêtes vives. 



   Lorsque le charbon pulvérisé subit le traitement préalable à chaud dans des conditions telles que les tempé- ratures moyennes des gaz de traitement préalable soient dtenviron   6500   F, il perd ces arêtes vives qui deviennent des surfaces arrondies relativement lisses. Lorsque les gaz sont des gaz oxydants chauds, les particules préalablement traitées de charbon pulvérisé s'oxydent sous l'action de l'air chaud de traitement préalable, de telle sorte que, par exemple, un charbon pulvérisé ayant une teneur initiale en oxygène de 7,5 % peut, après ce traitement préalable, avoir une teneur   enepixygène   de 8,5 %.

   Le charbon qui a ainsi été traité et qui a été soumis à la carbonisation à basse température mentionnée ci-dessus, par exemple   à   des températures d'approximativement   1000   F en moyenne, et sui- vant le procédé décrit ci-dessus ou décrit dans le brevet mentionné plus haut, subit d'autres changements pour ce qui concerne ses caractéristiques physiques et sa structure, ainsi que le montrent clairement les Figs. 4 à 6. 

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   Une étude du produit de la carbonisation à basse température montre que   c'est   un semi-coke composé principale- ment de sphéroïdes, du genre montré à la Fig. 4, dont la plupart sont à peu près creux et dont beaucoup ont dans leur surface des fenêtres qui sont visibles au microscope   à   l'aide de la lumière transmise. Il y a également, disper- sées parmi les groupes de ces sphéroïdes de la Fig. 4, de menues particules.qui peuvent être distinguées au microscope et ont l'aspect représenté sur la Fig. 6.

   Il peut n'être pas désirable dans tous les cas de soumettre le charbon pul- vérisé   à   un traitement préalable par la chaleur avant la carbonisation, et la Fig. 5 montre un spécimen de semi-coke, spécimen qui est le type des spécimens les plus grands fai- sant partie du semi-coke obtenu par la carbonisation à basse température d'un charbon pulvérisé qui n'a pas été soumis au traitement préalable par la chaleur avant la carbonisation. 



  Ici encore, le produit est un semi-coke composé principale- ment de sphéroïdes qui sont à peu près creux et dont beau- coup ont des fenêtres. Avec la carbonisation directe   à   basse température, les particules sont toutefois, en règle générale, un peu plus grandes que lorsque les particules sont produites par le traitement préalable suivi de la carbonisation   à   basse température. Ceci se distingue le mieux par une analyse com- parative, au tamis, du charbon pulvérisé brut, du produit de carbonisation directe et du produit du traitement   préala-   ble suivi de la carbonisation à basse température. 



   Suivant le procédé du présent brevet et aussi suivait le procédé décrit dans le brevet mentionné plus haut, on peut obtenir facilement, en partant d'un charbon ayant une teneur en hydrocarbures volatils de   34   par exemple et une teneur en oxygène d'environ 7 à 10 %, le semi-coke désiré comme pro- 

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 duit.

   Lorsqu'un traitement préalable est employé (bien que suivant la portée la plus large de la présente invention le traitement ou chauffage préalable ne soit pas nécessairement employé) les opérations peuvent comprendre les phases sui- vantes; pulvérisation du charbon brut jusqu'à une finesse telle qu'environ 55 à 65 % du charbon passe dans un tamis de 200 mailles et de fagon que sensiblement tout le charbon pulvérisé passe à travers un tamis de 40 mailles, ensuite, traitement préalable du charbon pulvérisé par mise en sus- pension du charbon, sous la forme de nuages de poussière, dans un courant de gaz chauds se mouvant lentement de bas en haut, de préférence mais pas nécessairement de gaz oxydants chauds,   à   des températures moyennes d'environ 650  F ou même moins à 7000 F, dans des conditions capables de sécher le charbon,

   de réduire légèrement la teneur en hydrocarbure vo- latil, d'abaisser légèrement la densité, d'augmenter légè- rement la teneur en oxygènen, d'éliminer les arêtes vives des fragments de charbon et en général d'arrondir la surfa- ce extérieure des fragments de charbon. Ce traitement préa- lable est suivi de la séparation des particules traitées des gaz de traitement et la dispersion du charbon traité, sous la forme de nuages de poussière, dans un courant de gaz de carbonisation chauds se mouvant de bas en haut, à des tempé- ratures moyennes de 1000  F environ, et en sens inverse de ce courant, de fagon   à   produire un semi coke contenant moins ou un peu moins d'oxygène que le charbon initial .

   Le semi coke ainsi produit par l'action directe de gaz de carbonisa- tion chauds consiste en grande partie en particules ayant la forme de sphéroïdes à peu près creux de grande porosité et de densité relativement faible par rapport à celle du chas- bon initial. Beaucoup de ces sphéroïdes ont une structure en coquille avec des fenêtres dans leur surface. Ces   sphéroïdes   

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 ont des dimensions telles que 5 % à 20 % du semi-coke passent à travers un tamis de 200 mailles et que pratiquement tout ce semi-coke passe à travers un tamis de 10 mailles, Le semi coke ainsi produit est en fait un coke à basse température et peut avoir une teneur en hydrocarbures volatils d'environ 8 à 12 %. 



   Un semi coke produit par la carbonisation directe de charbon brut pulvérisé dans un courant de gaz chauds s'élevant lentement, de la manière indiquée possède sen- siblement les mêmes caractéristiques générales que le se- mi-coke qui vient d'être décrit, mais dans le cas de la pro- duction directe du semi-cPke sans traitement préalable, les sphéroïdes seront en général un peu plus grands que dans le cas où le traitement préalable est employa. Le semi coke comprend non seulement les sphéroïdes qui viennent d'être décrits mais aussi les sphéroïdes ayant une   atruc-   ture ressemblant aux spores des matières végétales   d'où   le charbon provient. 



   Le semi-coke produit de la manière décrite ci-des- sus et retiré du fond de la cornue 10 est transporté par un dispositif approprié 12 dans un broyeur pulvérisateur ou écraseur 13. De ce broyeur, le semi-coke écrasé ou pulvé- risé est envoyé directement ou indirectement   d'une   manière appropriée quelconque dans un foyer 14   ou- il   est brûle. 



  Le foyer représenté est un foyer à combustible pulvérisé dans lequel le charbon est   brûlé   en suspension, dans des conditions telles que l'oxygène de lair peut facilement se combiner au produit pulvérisé   à.   mesure que le combustion progresse. Un coke écrasé ou produit pulvérisé tel que ce- lui obtenu par le procédé décrit ci-dessus possède un nom- bre relativement grand de surfaces saillantes qui sont plus moins poreuses et de nature à être facilement attaquées 

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 par l'oxygène de l'air, ce qui facilite la combustion rapide et réalise en fait une température de combustion relative- ment élevée dans une zone localisée, si on le désire.

   Ce pro- duit écrasé possède une surface de plus grand développement que le semi-coke avant l'écrasement et en outre l'écrasement est tel qu'il réduit le semi-coke en fragments d'une fi- nesse telle qu'environ 60 % passent dans un tamis de 200 mailles. 



   Jusqu'à présent on n'avait pas pensé à produire le semi-coke pulvérisé ou écrasé décrit ci-dessus ni re- connu l'avantage qu'il y a à fabriquer un semblable pro- duit   et à   le brûler dans un foyer. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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  Improvements in coal processing.



     The present invention relates to the manufacture of a smokeless fuel, having certain characteristics defined below, as well as to a method of using this fuel.



   The invention consists in subjecting pulverized coal to a heat treatment under conditions

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 which produce a finely subdivided semi-coke, in which most of the particles have been transformed into substantially hollow, shell-structured spheroids, many of these spheroids having windows in their surface.



   A product exhibiting these characteristics is, especially when crushed, a particularly active fuel, especially suitable for burning in a hearth burning pulverized fuel suspended in air.



   The heat treatment can be carried out in the known manner of suspending the pulverized carbon in a gaseous fluid and in a carbonization zone where the temperature is sufficient to produce a low temperature carbonization, thereby expelling a par- important tie of volatile coal hydrocarbons, the conditions being however such that the product obtained has the characteristics defined in broad outline above.



   However, it is more advantageous to carry out the heat treatment in two phases, first subjecting the pulverized coal to a pretreatment, under conditions such that only a small percentage of the volatile hydrocarbons are expelled and that at the same time the carbon particles lose their sharp edges and become particles with smooth and rounded outer surfaces, while slightly increasing in size; the coal which has undergone the pretreatment is then subjected to carbonization in the manner described above.



   The correct conditions for obtaining the product which forms the main object of the present invention

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 can of course be determined by varying the conditions and by microscopic or other examination of the product after each variation. In order that there is no difficulty in identifying the product, copies of photomicrographs of the product have been attached to this specification and so that there is no difficulty in manufacturing the product without Too much experimentation, one way of operating has been described below, with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 schematically shows an arrangement of the apparatuses for the treatment of coal in accordance with. the present invention.



     'Fig. 2 is a microphoto- graph reproduction of a small fragment of pulverized raw charcoal, enlarged to approximately 155 diameters, and shows the angular nature of the fragment. In other words, it will be noticed that the coal fragment is delimited in many places by sharp lines and sharp edges.



   Fig. 3 is a reproduction of a microphoto- graph showing the appearance of a small fragment of charcoal after the pretreatment by heat in a gaseous fluid at about 650 F. the magnification is 155 diameters. Note that the edges of the fragment are rounded, probably due to the fusion, and that the fragment is full and opaque. The general shape is spherical. This example well characterizes the appearance of small coal fragments after a pretreatment with hot gas at the approximate temperature indicated above.
Fig. 4, is the reproduction of a micronhotography of a more or less hollow spheroid, having a shell structure, with windows in this shell.

   It is- @ -

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 Here lies a particle of the finished product after the low temperature carbonization which completes the complete processing and during which the average temperature was approximately 1000 F. The magnification is 155 diameters.



     The, Fig. 5 is somewhat of a specimen. enlarged product obtained without initial preliminary treatment with hot gas. This specimen is one of the largest obtained during processing and has been specially chosen to show, by breaking off part of the shell structure, the substantially hollow structure of the particle.



   Fig. 6 is a reproduction of a microphoto- graph of a small particle or spheroid (actual size 0.75 millimeters in diameter) enlarged by 540 diameters. This particle has a surface divided into cells.



   Fig. 7 shows some fragments of semi-coke and represents the product obtained for example by grinding semi-coke, shown in Figs. 4 and 5. This ground semi-coke is sometimes referred to as the "ground semi-coke of the process" or the "pulverized product", because it was pulverized after its production by low temperature carbonization.



   Referring to Fig. 1, it can be seen that the coal is pulverized in a mill 1 to the desired degree of fineness, for example to a fineness such that about 60% pass through a 200 mesh sieve (a sieve in which the threads metal cross at right angles to form forty thousand openings per square inch) and so that substantially all of the pulverized coal passes through a 40 mesh screen.



   The pulverized coal is transported pneumatically in a cyclone separator 2 from where it passes into a receiving hopper 3 to be introduced by an apparatus 4 @

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 in the upper part of a pretreatment retort 5. In the latter, the pulverized coal moves in a cloud up and down, with a retarded falling speed, in hot pretreatment gases which rise slowly and which are introduced into the lower part of the retort, as in 6. These pretreatment gases are preferably, although not necessarily, heated air. when air is used, it forms a hot oxidizing medium, whereby the oxygen content of the carbon is slightly increased.

   The pulverized carbon which has undergone the pretreatment finally settles at the bottom of the retort 5 and is collected and carried by a conveyor 7 in a collecting hopper 8, from where it is introduced by a device 9 at the top of a retort. carbonization 10.

   In the latter, the pulverized coal treated beforehand descends in a cloud and with a retarded falling speed, in hot carbonization gases which rise slowly and which transform this coal into semi-coke. and carbonization, the different temperatures employed and their demarcation as well as the devices used are described in detail in the patent? 329.995 of November 4, 1925, The hot gases intended to carbonize the coal in the carbonization retort 10 are sent to the lower part thereof / in 11, and the temperature of these rising hot gases is about 1000 F , The descent or fall of the charcoal undergoing charring is sufficiently slowed by the hot gases moving up and down to ensure the desired degree of charring,

   or in other words lasts a sufficiently long time to significantly reduce the volatile hydrocarbon content of the coal and

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 to also lower the oxygen content of the coal below that of the initial coal.



   It goes without saying that the installation can comprise known devices for extracting the gases used in the pretreatment and making use of them, and for collecting, purifying, storing or otherwise treating the gases used or produced during the carbonization.



   The effect of these different operations on the coal being treated is shown in Figs. 2 to 7 inclusive. All the charcoal undergoing treatment is in the form of small fragments or particles, the type of which is characterized by FIG. 2.We will notice that the main features are clean lines and sharp edges.



   When pulverized coal undergoes the hot pretreatment under conditions such that the average pretreatment gas temperatures are about 6500 ° F, it loses these sharp edges which become relatively smooth rounded surfaces. When the gases are hot oxidizing gases, the pre-treated particles of pulverized carbon oxidize under the action of the hot pretreatment air, so that, for example, pulverized carbon having an initial oxygen content of 7.5% may, after this pretreatment, have an epixygen content of 8.5%.

   Coal which has thus been treated and which has been subjected to the low temperature carbonization mentioned above, for example at temperatures of approximately 1000 F on average, and following the process described above or described in patent mentioned above, undergoes further changes with regard to its physical characteristics and structure, as clearly shown in Figs. 4 to 6.

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   A study of the product of low temperature carbonization shows that it is a semi-coke composed mainly of spheroids, of the kind shown in FIG. 4, most of which are roughly hollow and many of which have windows in their surface which are visible under a microscope using transmitted light. There are also, scattered among the groups of these spheroids of Fig. 4, small particles which can be distinguished under a microscope and have the appearance shown in FIG. 6.

   It may not be desirable in all cases to subject the pulverized coal to pre-heat treatment prior to carbonization, and FIG. 5 shows a specimen of semi-coke, which specimen is the type of larger specimens forming part of the semi-coke obtained by the low temperature carbonization of pulverized coal which has not been subjected to the pretreatment by heat before charring.



  Here again, the product is a semi-coke composed mainly of spheroids which are fairly hollow and many of which have windows. With direct low temperature carbonization, however, the particles are generally somewhat larger than when the particles are produced by pretreatment followed by low temperature carbonization. This is best distinguished by a comparative sieve analysis of the raw pulverized carbon, the direct char and the pre-treatment product followed by low temperature charring.



   According to the process of the present patent and also followed the process described in the above-mentioned patent, one can easily obtain, starting from a carbon having a volatile hydrocarbon content of for example 34 and an oxygen content of about 7 to 10%, the desired semi-coke as pro-

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 duit.

   Where pretreatment is employed (although within the broadest scope of the present invention pretreatment or preheating need not necessarily be employed) the operations may include the following phases; pulverizing the raw coal to a fineness such that about 55-65% of the coal passes through a 200 mesh screen and so that substantially all of the pulverized coal passes through a 40 mesh screen, then pretreatment of the coal pulverized by suspending coal, in the form of dust clouds, in a stream of hot gases moving slowly from bottom to top, preferably but not necessarily hot oxidizing gases, at average temperatures of about 650 F or even less at 7000 F, under conditions capable of drying coal,

   slightly reduce the volatile hydrocarbon content, slightly lower the density, slightly increase the oxygen content, eliminate sharp edges from coal fragments and in general round off the outer surface fragments of coal. This pre-treatment is followed by the separation of the treated particles from the process gases and the dispersion of the treated carbon, in the form of dust clouds, in a stream of hot carbonization gas moving upwards at temperatures. - average erasures of about 1000 F, and in the opposite direction to this current, so as to produce a semi-coke containing less or a little less oxygen than the initial coal.

   The semi-coke thus produced by the direct action of hot carbonization gases consists largely of particles in the form of approximately hollow spheroids of high porosity and of relatively low density compared to that of the initial chaser. Many of these spheroids have a shell structure with windows in their surface. These spheroids

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 have dimensions such that 5% to 20% of the semi-coke passes through a 200 mesh sieve and almost all of this semi-coke passes through a 10 mesh sieve. The semi-coke thus produced is in fact a solid coke. low temperature and may have a volatile hydrocarbon content of about 8 to 12%.



   A semi-coke produced by the direct carbonization of pulverized raw coal in a slowly rising hot gas stream, as shown, has substantially the same general characteristics as the semi-coke just described, but in the case of the direct production of semi-cPke without pretreatment, the spheroids will generally be somewhat larger than in the case where pretreatment is employed. The semi-coke includes not only the spheroids which have just been described but also the spheroids having a structure resembling the spores of the plant materials from which the charcoal originates.



   The semi-coke produced as described above and withdrawn from the bottom of the retort 10 is conveyed by a suitable device 12 into a pulverizer or crushing mill 13. From this mill, the crushed or pulverized semi-coke. is sent directly or indirectly in some suitable manner to a firebox 14 where it is burnt.



  The fireplace shown is a pulverized fuel fireplace in which the coal is burnt in suspension, under conditions such that the oxygen in the air can easily combine with the product being pulverized. as combustion progresses. A crushed coke or pulverized product such as that obtained by the process described above has a relatively large number of protruding surfaces which are more less porous and liable to be easily attacked.

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 by oxygen in the air, which facilitates rapid combustion and in fact achieves a relatively high combustion temperature in a localized area, if desired.

   This crushed product has a surface of greater development than the semi-coke before crushing and further the crushing is such as to reduce the semi-coke into fragments of a fineness such as about 60 % pass through a 200 mesh sieve.



   Hitherto no thought has been given to producing the pulverized or crushed semi-coke described above, nor to the advantage of making such a product and burning it in a fire pit.

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Claims (1)

REVENDICATIONS 1.- Produit obtenu en soumettant du charbon pul- vérisé à un traitement préalable au moyen de gaz chauds, à des températures moyennes d'environ 6500 F, de fagon à ar- rondir les surfaces des particules de charbon et dans des conditions qui réduisent seulement légèrement sa teneur en hydrocarbures volatils et diminuent légèrement sa den- site, en .séparant le charbon ainsi traité des gaz de trai- tement préalable, en le soumettant à une carbonisation à des températures moyennes de 1000 F environ, alors qu'il est en suspension dans des gaz chauds, de façon à produire du semi-coke, et en séparant des gaz de carbonisation le semi-coke ainsi produit, CLAIMS 1.- Product obtained by subjecting pulverized carbon to a preliminary treatment with hot gases, at average temperatures of about 6500 F, so as to round the surfaces of the carbon particles and under conditions which reduce only slightly its content of volatile hydrocarbons and slightly decreases its density, by separating the coal thus treated from the pre-treatment gases, by subjecting it to carbonization at average temperatures of about 1000 F, while it is suspended in hot gases, so as to produce semi-coke, and by separating the semi-coke thus produced from the carbonization gases, la carbonisation étant telle qu'el- le réduit notablement la teneur en hydrocarbures volatils et produit un semi-coke contenant approximativement de 8 à 12 % d'hydrocarbures volatils et consistant principale- ment en particules ayant la forme de sphéroïdes à peu près creux qui ont une structure en coquille et dont les dimen- @ <Desc/Clms Page number 11> sions sont telles que pratiquement tous ces sphéroïdes pas- sent a travers un tamis de 10 mailles, 2.- Dans,un procédé comprenant un traitement préa- lable par la chaleur et une carbonisation subséquente du charbon, les caractéristiques consistant à soumettre le char- bon pulvérisé à l'action préalable d'une atmosphère oxydante chaude, , des températures moyennes de 6500 F environ, the carbonization being such that it significantly reduces the content of volatile hydrocarbons and produces a semi-coke containing approximately 8 to 12% volatile hydrocarbons and consisting mainly of particles in the form of approximately hollow spheroids which have a shell structure and whose dimensions @ <Desc / Clms Page number 11> sions are such that practically all of these spheroids pass through a 10 mesh sieve, 2.- In, a process comprising a preliminary treatment by heat and a subsequent carbonization of the coal, the characteristics consisting in subjecting the pulverized coal to the preliminary action of a hot oxidizing atmosphere, average temperatures of 6500 F approximately, dans le but d'augmenter légèrement la teneur en oxygène, à séparer les produits oxydés de l'atmosphère oxydante et à les soumet- tre à une opération de carbonisation en les dispersant sous la forme d'un nuage de poussière dans un courant de gaz chauds se mouvant lentement de bas en haut, à des températu- res moyennes de 1000 F environ, de fagon à fournir un pro- duit résiduel contenant un peu moins d'oxygène que le charbon initial et ayant une teneur en hydrocarbures volatils nota- blement moindre que celle de ce charbon, le traitement étant tel qu'il produit un semi coke ayant les caractéristiques définies à la revendication 1. in order to slightly increase the oxygen content, to separate the oxidized products from the oxidizing atmosphere and to subject them to a carbonization operation by dispersing them in the form of a cloud of dust in a gas stream heat moving slowly from bottom to top, at average temperatures of about 1000 F, so as to provide a residual product containing a little less oxygen than the initial coal and having a notable volatile hydrocarbon content less than that of this coal, the treatment being such as to produce a semi-coke having the characteristics defined in claim 1. 3.- Procédé présentant les caractéristiques spé- cifiées dans la revendication. 2, dans lequel le charbon pulvérisé possède une teneur en oxygène d'environ 7 à 10% et une finesse telle qu'environ 55 à 65 % du charbon pas- sent dans un tamis de 200 mailles et que sensiblement tout le charbon passe à travers un tamis de 40 mailles, la tem- pérature de l'atmosphère oxydante chaude du traitement préa- lable étant en moyenne de 6000 F à 700 F environ et le semi- ; 3. A process having the characteristics specified in claim. 2, wherein the pulverized charcoal has an oxygen content of about 7-10% and a fineness such that about 55-65% of the charcoal passes through a 200 mesh screen and substantially all of the charcoal passes through. a sieve of 40 mesh, the temperature of the hot oxidizing atmosphere of the preliminary treatment being on average from 6000 F to 700 F approximately and the semi; coke produit ayant une finesse telle qu'environ 5 à 20 % pas- sent à travers un tamis de 200 mailles et que sensiblement tout le semi-coke passe à travers un tamis de 10 mailles, 4.- Résidu solide de la carbonisation du charbon, conduite sensiblement comme ci-dessus décrit, dans lequel <Desc/Clms Page number 12> sensiblement toutes les particules sont sous la forme desphéroïdes dont beaucoup sont à peu près creux avec des structures en coquilles présentant des fenêtres, et dont sensiblement tous ont une porosité élevée, une faible densité par rapport au charbon initial dont le résidu solide a été tiré, une teneur en matières volatiles sensiblement plus faible que celle du charbon initial et une structure fragile, coke produced having a fineness such that about 5 to 20% passes through a 200 mesh screen and substantially all of the semi-coke passes through a 10 mesh screen, 4.- Solid residue from carbonization of coal, conducted substantially as described above, in which <Desc / Clms Page number 12> substantially all of the particles are in the form of spheroids many of which are roughly hollow with shell structures exhibiting windows, and substantially all of which have high porosity, low density compared to the initial carbon from which the solid residue was drawn, a volatile matter content significantly lower than that of the initial coal and a fragile structure, certains des sphéroïdes ayant également une struc- ture qui ressemble à des spores de matières végétales d'où le charbon tire son origine, 5.- Procédé comprenantles caractéristiques qui consistent à pulvériser du charbon pour le transformer en des fragments finement subdivisés ou en particules, à. soumettre le charbon pulvérisé, sensiblement de la manière décrite ci-dessus, à une carbonisation à basse température dans des conditions produisant un semi-coke qui présente les caractéristiques définies à la revendication 4, à recueillir le semi-coke et à le soumettre ensuite à un écrasement qui brise en'.fragments les structures en forme de coquilles des sphéroïdes, et à brûler finalement en sus- pension dans de l'air le produit ainsi formé. some of the spheroids also having a structure resembling spores of plant material from which anthrax originates, 5.- A method comprising the characteristics of pulverizing coal to transform it into finely subdivided fragments or particles, to. subjecting the pulverized coal, substantially as described above, to low temperature carbonization under conditions producing a semi-coke which exhibits the characteristics defined in claim 4, collecting the semi-coke and then subjecting it to a crushing which breaks into fragments the shell-shaped structures of the spheroids, and finally burns the product so formed in suspension in air. 6.- Variante du procédé suivant la revendication 5, dans laquelle le charbon pulvérisé est d'abord soumis à un traitement préalable par la chaleur, en substance comme ci-dessus décrit. 6. A variant of the process according to claim 5, wherein the pulverized carbon is first subjected to a pre-treatment with heat, substantially as described above. 7.- Dans le procédé suivant la revendication 5 ou 6, l'écrasement du semi-coke jusqu'à ce qu'il ait une finesse telle qu'approximativement 60 % passent à travers un tamis de 200 mailles. 7. In the process of claim 5 or 6, crushing the semi-coke until it has a fineness such that approximately 60% passes through a 200 mesh screen.
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