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"Perfectionnements à la carbonisation. eu à la dissociation moléculaire de combustibles".
La présente invention concerne un procédé pour la carbonisation ou la dissociation moléculaire d'un com- bustible dans une cornue, dans lequel on augmente le rende- ment en hydrocarbures à point d' ébullition relativement bas en obligeant les vapeurs de liquides à point d'ébullition relativement élevé, produites par la carbonisation ou la dissociation moléculaire, à se condenser dans la cornue et à. re t ourner dans la zone de chauffage.
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A cet effet, le combustible. fi!le!!lent subdivisé est dispersé dans la partie supérieure de la cornue et l'on crée au-dessus de la zône de chauffage une zône de refroidisse- ment dans laquelle la température est telle que la condensa- tion voulue se produit et que le liquide obtenu descend en gouttes séparées dans la zonede chauffage ou estemporté dans cette dernière sur le combustible descendant ou comme partie intégrante de ce combustible.
On peut adopter n'importe quels moyens peur créer la zône de refroidissement; quelques-uns sont représentés sur les dessins annexés dont la description, accompagnée de celle du fonctionnement des appareils représentés}don- nera l'explication claire de l'invention.
La fige 1 montre une cornue pour la carbonisation de charbon finement divisé, dans laquelle la zone de refroi- dissement est maintenue aux températures désirées par l'in- troduction d'un fluide de refroidissement, tel qu'un gaz froid, pratiquement au point de raccordement de la partie ' inférieure de la zone de refroidissement et de la partie supérieure de la zône de carbonisation.
La fige 2 montre également une cornue pour carboni- ser du charbon finement divisé, la zone de refroidissement étant produite par une chemise de refroidissement entourant la partie supérieure de la cornue.
La fig. 3 montre une cornue pour la dissociation moléculaire d'une huile atomisée, cornue dans laquelle la partie supérieure est refroidie .extérieurement et possède des surfaces intérieures de refroidissement.
La fige 4 est une coupe verticale de la partie supérieure de la cornue de la fig. 2, représentée à plus grande échelle.
La fig. 5 est un plan de la fig. 4.
La fig. 6 esune coupe verticale de la partie supé-
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rieure de la cornue de, la fige 2, avec une légère modifica- tion et représentée à plus grande échelle.
La fige 7 est une vue en plan de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe verticale de la cornue de la fig. 3, représentée à une plus grande échelle.
La fig. 9 est une coupe horizontale par la ligne
9-9 de la fige 8, vue dans la direction des flèches.
Sur les différentes figures, les mêmes pièces sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
Chacune des cornues verticales 1 comprend une par- tie de chauffage 2 qui contient la zone de chauffage 3, une partie de refroidissement 4 qui contient une zône de refroi- dissement 5 et une partie 6 destinée à recevoir le coke.
Chaque cornue verticale comprend un dispositif 7 pour intro- duire du combustible finement divisé, tel que du charbon pul- vérisé ou de l'huile finement subdivisée, suivant le cas, dans la zone de refroidissement 5, et chaque cornue possède égale- ment un dispositif approprié quelconque 8 destiné à fournir de la chaleur à l'intérieur de la cornue et plus particuliè- rement dans la zone de chauffage 3.
Chaque cornue comporte également un dispositif 9 destiné à extraire du sommet ou de la partie supérieure de la cornue les gaz qui passent à travers la zône de refroidisse- ment 5 et sortent de celle-ci.
Dans le cas de la fig. 1, le charbon est pulvérisé aans un broyeur 10 et transporté pneumatiquement par le dis- positif 11 dans une trémie collectrice 12, d'ou il est in- troduit dans la cornuepar un dispositif 7a. Le dispositif 11 comprend la tuyauterie 13, un séparateur cyclone 14, un tuyau de retour 15 et un tuyau d'échappement approprié tel que 16. ces pièces sont de construction bien connue.
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Le dispositif de chauffage 8 comprend une tuyaute- rie 17 pour conduire un fluide de chauffage gazeux dans la zone de chauffage 3 et cette tuyauterie 17 passe par un ré- chauffeur 18 au moyen duquel le fluide gazeux peut être chauffé au degré désiré pendant son trajet vers la partie inférieure de la zône de .chauffage. Les gaz montent dans la cornue vers la zone de refroidissement de la partie supé- rieure de celle-ci. Les gaz de chauffage ascendants consti- tuent) avec certains des gaz produits par le chauffage, un courant de gaz chauds se mouvant lentement, dans lequel le combustible finement subdivisé et les matières condensées décrites ci-après entrent en sens inverse et descendent ou tendent à descendre pendant le chauffage.
Après avoir quitté la zone de chauffage, les gaz employés dans l'opération et résultant de celle-ci passent à, travers la zone de refroi- dissement dans laquelle certaines vapeurs de goudron sont condensées, tandisque les gaz refroidis, moins les matières condensées, sont extraits par le dispositif 9. Ce dernier comprend la tuyauterie 19 aboutissant à la fermeture hydrau- lique principale 20 et de là les gaz sont aspirés par l'ex- tracteur 21 au moyen du tuyau 22.
La cornue de la fig. 1 est représentée partie en coupe et l'on voit que la partie de chauffage comporte une matière réfractaire appropriée 23 s'étendant sensiblement sur toute la hauteur et sur toute la périphérie de cette partie. La partie de refroidissement 4 peut ou non être calo- rifugée et des fluides de refroidissement tels que des gaz froids sont introduits au moyen des tuyaux 24 dans la partie inférieure de la zone de refroidissement 5, c'est-à-dire en pratique au raccordement de la partie supérieure de la zone 3 et de la partie inférieure de la zone 5.
Le fluide de refroidissement 'ou les gaz froids s'élèvent avec les gaz employés pour le@ chauffage et ceux résultant de ce chauffage,
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et ces gaz froids sont en quantité suffisante pour refroidir les gaz mélangés jusque une température inférieure au point de rosée des vapeurs de-goudron qu'ils contiennent; sensible- ment tous les -hydrocarbures à points d'ébullition les plus élevés et les autres corps ainsi condensés descendent avec le combustible entrant, jusque dans la zone de chauffage 3, ou ils sont dissociés pour donner des hydrocarbures à point d'ébullition plus bas, des gaz permanents et du carbone libre.
Il en résulte que les gaz qui sont retirés du sommet de la cornue au moyen de l'extracteur 21 sont des gaz comparati- vement permanents qui retiennent les hydrocarbures ayant les points d'ébullition les plus bas.
L'appareil représenté sur les figs. 2 et 3 fonc- tionne en grande partie de la même manière que celui qui vient d'être décrit.
Sur la fige 2, la cornue 1 comporte une partie de refroidissement dont une forme de réalisation est représen- tée à plus grande échelle sur les figs. 4 et 5, et une.autre forme sur les figs. 6 et 7. Dans ces deux formes de réalisa- tion, on utilise l'effet de refroidissement indirect d'un fluide tel que de l'eau qui est mis en circulation dans l'es- pace 26 situé à l'intérieur de la double paroi de la partie de refroidissement 25, au sommet de la cornue, le fluide entrant en 27 et sortant en 28. Les tuyaux d'introduction de conbustible 7a sont entourés, sur les figs. 4 et 6, de chemises 29 recevant au moyen de tuyaux 30 de l'eau qui s'é- chappe par les tuyaux 31.
La cornue de la fig. 6 comporte en outre les serpentins de refroidissement 32 et 33, dirigés vers le bas, qui s'étendent à une distance notable dans .-là zone de refroidissement 5.
La cornue représentée sur les figs. 3, 8 et 9 est particulièrement destinée au traitement thermique d'une huile finement subdivisée. Les dispositifs d'alimentation @
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du combustible liquide est une pomme d'arrosoir 7b rece- vant, de la pompe 34, de l'huile sous une pression consi- dérable et dans des conditions voulues pour atomiser com- plètement l'huile. L'huile atomisée descend à travers la zone de refroidissement jusque dans la zone de chauffage 3, en contre-courant par rapport aux gaz chauds qui s'élèvent lentement dans cette dernière zône.
La partie supérieure de la cornue est refroidie par de l'eau de la manière décrite à propos des figs. 2, 4 et 6, sauf que les tuyaux 32, 33 sont remplacés par des tuyaux de refroidissement sinueux 35,36; 37 et 38, disposés de façon à refroidir complètement, efficacement et rapidement tout l'espace constituant la zone de refroidissement de la cornue.
La zone de chauffage 3 de chacune des cornues est de préférence une zône de traitement à basse température comme on en utilise dans la carbonisation du charbon à bas- se température, et les températures régnant dans cette zone valent avantageusement en moyenne 1050 F environ.
Ces températures peuvent toutefois être modifiées suivant les conditions et l'opération désirée. La,température de la zone de refroidissement 5 peut être en moyenne de 3000F.
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