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" PROCEDE ET APPAREILS POUR EXTRAIRE DE MATIERES
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CAl1.BOlifACEES LES CONST ITU.AlifTS;\OLAT II3 ".
La présente invention concerne les procédés et appareils pour traiter des matières carbonacées afin d'en extraire les constituants volatils.
Elle a pour l'un de ses objets d'offrir une cornue possédant des moyens pour alimenter en combustible et en en- lever les résidus sans l'ouvrir à l'atmosphère.*
A cet effet l'invention offre un dispositif d'a- limentation à double trémie pourvu de valves au moyen des- quelles le combustible peut être admis de l'une des trémies
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à l'autre à travers la valve supérieure , puis à la cornue à travers la valve inférieure , la valve supérieure étant fermée. Un dispositif similaire est prévu au bas de la cornue pour l'enlèvement des résidus.
Les valves des trémies sont construites de ma- nière à présenter un bord broyeur et tranchant entre elles et les parois des trémies de façon que , lorsque ces valves se ferment tout combustible qui peut se trouver entre, la valve et son siège soit broyé ou coupé ,en permettant ainsi à la valve de s'appliquer sur son siège. Les surfaces de ces valves ,aux endroits où elles s'appliquent sur leurs sièges sont légèrement surélevées , et rugueuses , de telle sorte que tout combustible qui se trouve entre la valve et le siège tend à rouler en dehors à mesure que la valve se ferme.
Les mécanismes qui actionnent les valves sont disposés de telle sorte qu'à mesure que la valve s'ouvre et que du combustible est introduit dans la trémie , la charge précédente se trouve damée et refoulée en avant ou de haut en bas à travers la cornue , dans la direction de la décharge.
L'invention vise l'usage d'une pression de fluide relativement haute sous la grille pour aider à la transe miss.ion des gaz de bas en haut à travers la cornue. Des gaz tels que l'air l'anhydride carbonique et la vapeur , soit seuls ou en combinaison ,et surchauffés si on le désire , sont employés pour créer cette pression...Le gaz engendré dans la cornue peut être , en partie , ramené à la grille pour fournir cette pression.
L'invention offre un moyen d'enlever continuel- lement , en couches minces , de la surface de la grille le résidu non distillé du procédé et , en même temps, de brasser continuellement le contenu de la partie infé-
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rieure de la cornue pour empêcher la formation de canaux , ainsi que de dévier continuellement , dans le même but , la direction d'écoulement des gaz introduits à la base de la cornue.
Le mécanisme qui actionne le moyen en question est disposé de façon à pouvoir être continuellement refroidi, afin d'éviter sa destruction.
Directement sous la grille sont disposés des moyens construits de manière à pouvoir être utilisés pour distribuer les gaz , fournis sous la pression désirée , à la cornue en un point quelconque de la grilles
L'invention empêche en outre la formation de ca- naux dans la cornue au moyen d'ouvertures contrôlées qui sont situées près du haut de la cornue et au moyen desquelles on peut contrôler la quantité ou degré de refluement avec , comme résultat , une plus grande efficacité dans l'extrac- tion des matières volatiles et la production d'un coke de toute qualité désiréeo
L'invention offre , pour refroidir le résidu éjecté un moyen d'extinction placé sous la grille , de sorte que la vapeur engendrée pendant l'extinction peut s'élever à travers le lit de combustible , dans la cornue , pour aider à la distillation ,
ce qui facilite l'enlèvement des huiles distillées ,et les entraîne en avant , à des températures plus basses que cela n'est possible dans l'in- troduction de cette vapeur , qui devient surchauffée en passant à travers le lit de combustible.
Elle offre encore , dans les parois de la cornue des passages dans lesquels on peut brûler un fluide , tel qu'un gaz ou un liquide , pour aider à chaul'fer le contenu de la cornue et pour donner un moyen de maintenir uniforme de température à l'intérieur de celle-ci.
Elle offre en outre un mécanisme reliant l'appa-
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reil qui actionne le dispositif éjecteur avec l'appareil qui actionne les dispositifs d'alimentation , de sorte qu'à mesure que le résidu est enlevé de la grille , à la base de la cornue , du combustible frais est introduit dans la partie supérieure de la cornue et y est refoulé.
L'invention a pour objet d'offrir un appareil simple ,efficace , pratique et économique pour le traite- ment de matières carbonacées telles que houille , la houille schisteuse , le lignite , etc.., en vue d'en extraire les hydrocarbures volatils.
L'une des difficultés éprouvées jusqu'à présent , dans la pratique industrielle , dans le traitement de ma- tière carbonacée pour l'extraction des hydrocarbures y contenus est l'incapacité où l'on se trouve de manuten- tionner et de travailler ce genre , cette qualité et cette classe de matière carbonacée qui contient le plus de produits volatils , à cause de la tendance de cette matière, au cours du traitement, à fondre ou à s'agglomérer en une r:asse solide ou solidifiée , ressemblant à de la poix , à l'intérieur de la chambre de chauffe où s'opère le traitement. Cette agglutination ou agglomération empêche le passage effectif d'air ou de gaz à travers la masse.
On a eu recours à divers expédients , dans la pratique pour essayer de surmonter cet inconvénient. Suivant l'une des façons de faire proposées , on traite la matière car- bonacée en quantités relativement petites et en couches minces. Cela ne s'est pas montré satisfaisant. On a également essayé , par d'autres moyens , de surmonter ou d'écarter la difficulté en question et d'empêcher , ou de réduire au minimum , l'effet de la formation de telles masses ;mais , à la connaissance de l'auteur de l'inven- tion ,ce fut sans succès appréciable.
Parmi les causes
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qui contribuent à la formation de ces masses solides à l'in- térieur du corps de la matière en traitement , en particulier dans l'appareil le plus généralement employé industrielle- ment ', on peut citer le fait que la matière carbonacée à traiter est ordinairement maintenue à l'état de masse im- mobile pendant l'extractiono Lorsque la matière, ainsi maintenue à l'état de masse immobile , est soumise à l'ac- tion de la chaleur d'extraction , elle s'agglomère ou se solidifie ou se forme à l'état de matière solide dure , ressemblant à de la poix , qui adhère aux parois de la chambre d'extraction ;
, empêche le passage effectif de Gaz chauds à travers la masse dematière en traitement et met obstacle à l'extraction , qu'elle arrêtée. Cela. a consti- tué , dans la pratique industrielle , une source de diffi- cultés sérieuses et a eu pour résultat d'empêcher d'extraire efficacement,les produits volatils de cette classe de ma- tières carbonacées qu'on peut désigner sous le nom de houilles "plus riches en produits volatils" et telles , par que les houilles bitumeuses à coke , ce qui a empêché, qu'on fasse usage de cette matière plus riche en produits volatils pour des buts d'extraction.
Pour la brièveté de la description , on appelle- ra "houille" la matière brute à traiter , en comprenant toutefois sous cette appellation toute matière carbonacées convenable telle que houille , houille schisteuse , lignite , etc.., et par houille "plus riche en produits volatils" , il faudra entendre cette qualité et cette classe qui con- tient , par exemple, vingt-trois pour cent et plus de constituants volatils.
L'auteur de l'invention désire toutefois se réserver une latitude suffisante quant à la limite inférieure de pourcentage de constituants volatils , car ce facteur varie avec les différents classes de houil- le ordinairement désignées sous le nom de houille "plus
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riche en produits volatils Il
Bien que l'on ait depuis longtemps songé à effectuer le traitement de houille , en vue de l'extraction des produits volatils y contenus , par l'usage de 'basses températures , un succès industriel pratique n'a couronné les efforts faits dans cet ordre d'idées et l'usage d'appa- rails proposés à cet effet ne s'est montré ni satisfaisant , ni économique, ni efficace Dans l'appareil industriel pratiquem on a ordinairement employé jusqu'ici,
et il le fallait des températures relativement élevées , avoisi- nant habituellement 1100 C. plus ou moins. Lorsque les constituants volatils de matières carbonacées sont brus- quement soumis à de hautes températures de ce genre , il se produit dans les produits volatils , ou distillats extraits des changements chimiques ayant pour résultat la production d'une quantité moindre d'huiles condensables et un pourcentage plus fort de gaz fixes permanents comma l'hydrogène et le méthane..
Les huiles produites sont en grande partie des sortes plus lourdes ,connues sous le nom de goudrons de houille , qui , à la redistillation , donnent ces pourcentages plus élevés de poix et d'autres produits de moindre valeur que ceux qu'on peut extraire des huiles obtenues de matières carbonacées par des pre- duite procédés de distillation employant des températures plus basses.
En d'autres termes , avec l'appareil aont on a fait usage industriellement jusqu'à présent , et qui a donné le plus de succès , on emploie de hautes températures dans l'opération d'extraction ou de distillation , ce qui a pour résultat un rendement total plus faible en huiles et l'obtention d'huiles de moindre valeur , comme le gou- dron de houille , les huiles plus légères et ayant une plus grande valeur étant dissociées , par les hautes tempé- ratures dont il est fait usage dans la partique co mune,
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en huiles plus lourdes , de composition chimique différente et en gaz fixes permanents comme l'hydrogène , le méthane ,
etc***
A cause des hautes températures ainsi que du char- gement et du déchargement intermittents de l'apparils, dont a fait jusqu'ici le plus généralement usage dans la pratique industrielle , on a trouvé impraticable de faire usage. de grosses unités , capables de traiter de grosses quantités de houille ; il en est résulté des difficultés dues aux efforts mécaniques développés dans les dispositifs d'alimentation et de décharge , employés et nécessaires , pour la matière en traitement et au changement brusque et violent de température causé par la nécessité de remplir la chambre de distillation , lorsqu'elle est à sa tempé- rature maximum , avec de la matière première froide , à peu près à la température atmosphérique ;
le.coût de la construction , de l'installation et de l'entretien de l'appareil a été très élevé ; beaucoup de temps précieux était absorbé par la nécessité d'arrêter les fourneaux pour les réparations , pour le rechargement et la décharge ,et il a été fréquemment nécessaire d'avoir recours à des dis- positifs extincteurs coûteux et compliqués pour éteindre la masse de produit déchargé , en raison de l'ignition de cette masse lorsqu'elle se trouvait exposée à l'oxygène de l'air extérieur.
Pour ces raisons et pour d'autres raisons prati- ques , les unités employées jusqu'ici ont été limitées comme dimension et comme capacité et , par suite , la quantité journalière de matière traitée s'est trouvée par cela même matériellement restreinte et le débit de produits extraits limité , ce qui a énormément augmenté le coût des opérations.
L'invention a , entre autres , pour buts spé-
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ci-aux , d'éviter ces inconvénients , et d'autres , et d'offrir pour le traitement de matière carbonacée , qu'il s'agisse de la classe plus riche en produits volatils ou de la classe moins riche en ceux-ci ,en vue de l'extrac- tion et de la récupération de ses constituants vols-fils , un appareil simple pratique , efficace et économique.
Pour mettre l'invention en partique, l'auteur de celle-ci propose de soumettre d'abord la matière pre- mière fraîchement chargée à une température seulement lé- gèrement supérieure au point d'ébullition de l'eau , puis de faire avancer graduellement la charge , d'une manière pratiquement continue ,dans des zones successives de température graduellement croissante jusqu'à ce qu'elle atteigne une température d'environ 430 C, température à laquelle la plus grande partie des constituants volatils produisant de l'huile ont été enlevés ou seront enlevés ensemble avec les gaz dégagés avec eux ,et auront été retirés de températures plus élevées que celles auxquelles ils ont été dégagés..
De cette manière , on évite la dis-
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socia tion , ou , comme l'on dit générala=:.Ent , le "cracizz", des vapeurs d'huile dégagées et le changement qui en est la conséquence dans leur composition chimique , changement qui se produit dans les procédés, à haute température, communs consistant à distiller de la houille dans des fours à coke ou des cornues à gaz , dans la fabrication de coke et de gaz.
L'auteur de l'invention propose , conformément à celle-ci , de faire avancer le résidu carbonacés, en avant ou de haut en bas , vers le mécanisme de décharge en le faisant passer à travers une zone de combustion dans laquelle les gaz nécessaires pour la conbustion sont introduits ou dégagés , selon qu'on peut le trouver ex- pédient,dans le but de fournir la chaleur requise pour
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la.distillation de la matière en traitement et de faire passer les produits de cette combu.stion à travers la masse superposée et (ou) avançante de la matière en traitement à l'intérieur de la chambre de distillation- Il propose également d'enlever continuellement le résidu carbonacé du bas ou extrémité de la zone de combustion et , en même temps ,
d'amener de la matière de la charge superposée pour prendre la place du résidu enlevé , et de fournir de la matière première fraîche au haut de la pile de matière superposée sur la matière qui se trouve dans la zone de combustion. Au moyen de l'appareil faisant l'objet de l'invention , le mouvement continu du dispo- sitif éjecteur par dessus la surface des grilles est utilisé pour actionner lesas d'air de la double trémie, à la partie supérieure de la cornue , pour alimenter et refouler le combustible frais dans la partie supérieure de la trémie , sans ouvrir celle-ci à l'atmosphère , d'une manière pratiquement continue et par un réglage et un contrôle convenables de la génération de chaleur et du passage des gaz chauds et des vapeurs à travers la masse la matière est soumise ,
durant sa progres- sion à une température croissante à partir de son point d'admission à la chambre où se fait le traitement jusqu'au point où la chaleur d'extraction maximum est atteinte , point en lequel l'action d'extraction est terminée.
On a trouvé , dans la pratique , que les matières volatiles s'élevant à travers la mass.e relativement'grosse de matière , tendent à suivre le chemin de moindre rés'is- tance et produisent ce que l'on peut appeler la formation de canaux. L'invention prévoit , sur chaque côté de la cornue , près du haut , une série d'ouvertures pourvues de portes manoeuvrables, à volonté de sorte qu'on peut
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découvrir une ouverture quelconque , sur un coté quelconque de la cornue. Grâce à cette disposition , les gaz peuvent être retirés en tout point désiré près du haut de la cornue et la formation effective de canaux être ainsi grandement diminuée.
Puisque ces ouvertures sont placées en des points différents , vericalemtn. sur la paroi de la cornue , la hauteur de la colonne à travers laquelle tout ou partie des gaz doivent passer peut être augmentée ou diminuée.
Plus la profondeur de la pile de combustible à travers la- quelle les gaz doivent passer est grande , plus les gaz seront refroidis et on a trouvé , dans la pratique, que certaines des huiles et résines moins aisément volatilisées se condensent dans le combustible relativement plus froid , près du haut de la cornue , et reviennent vers la portion chaufféedelacharge. Lorsque ce refluement, ou reflux , est convenablement contrôlé , il produit une action dc'é- puration et de nettoyage des vapeurs condensées et, à la revolatilisation , donne des produits plus purs. On voit ainsi que les ouvertures existant à la partie supérieure de la cornue jouent deux rôles importants, en empêchant d'une part la formation de canaux et en contrôlant , d'autre part ,le reflument ou reflux.
L'auteur de l'invention propose aussi, confor- cément à cette dernière , de distribuer en tout point dé- siré de la grille un gaz , tel que de l'air , de l'anhydride carbonique, de la vapeur ou certains des gaz produits dans la cornue ou une combinaison quelconque de ceux-ci , pour aider à maintenir la température désirée à l'intérieur de la zone de combustion , au-dessus de la grille. Si on le désire , ces gaz peuvent même être surchauffés.
On assure également une température plus facile- ment contrôlable à l'intérieur de la cornue er. brûlant des gaz convenables dans les passages existant dans les parois
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de la cornue , de telle sorte que la fluctuation de tempéra- ture à l'intérieur de la cornue peut être empêchée.
Les produits volatils dégagés ou chassés de la masse de matière en traitement aux diverses zones de tem- pérature sont retirés ensemble et soumis aux divers stades de condensation et de raffinage nécessaires dans le but de recueillir et de récupérer les produits de valeur. En d'autres termes , l'invention offre le moyen de former, à l'intérieur et au bas , ou base , d'une pile de matière à traiter , une zone de combustion qui est formée dans la matière elle-même après que l'action d'extraction sur celle-ci est terminée.
Le résidu carbonacé qui se trouve dans cette zone de combustion supporte et porte le poids de la pile de matière superposée , le résidu étant éjecté ou enlevé du bas de la dite zone en même temps que de la matière fraîche est fournie par en haut , à mesure que la. masse progresse à travers les divers stades de traite- ment.
L'invention offre également un moyen de conduire d'une façon continue l'opération d'extraction et de récupé- ration et , à cette fin de retirer le vapeurs à mesure que les produits volatils sont chassés de la matière et de maintenir la masse de matière en traitement en progression continue ,en empêchant par cela même la formation de ponts ou de masse agglomérées ou solidifiées , dans le corps de matière en traitement. Suivant l'invention , on effectue également l'extraction et la récupération de l'huile brute con- tenue dans la houille , au lieu de goudron de houille.
C'est-à-dire qu'en effectuant l'extraction de produits volatils . des températures inférieures aux températures de "cracking" de l'huile l'obtention des produits ou constituants volatils de la houille est effectuée avec le moins possible de changement chimique dans ces produits
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sous l'influence de la chaleur à laquelle ils sont soumis dans l'opération d'extraction.
L'invention offre une structure ayant une rande capacité journalière par unité de hatière traitée ,ce qui augmente beaucoup la quantité de produits extraits qu'on peut obtenir par unité. Le prix de revient de construc- tion et d'installation de cette structure , aussi bien que les frais d'entretien et de réparations , sont énor- mément réduits et elle permet d'extraire même lorsqu'on emplosie les houilles moins riches en produits volatils un plus fort pourcentage des constituants volatils d'huile brute des plus hautes valeurs industrielles ainsi que de traiter une houille plus riche en produits volatils aussi facilement qu'une houille moins riche en ceux-ci , résul- tat qu'on n'a pas obtenu avec succès industriellement, Jusqu* ici..
L'auteur de l'invention a trouvé qu'il était à même d'atteindre les buts visés par l'invention en employant des mayens, pour produire , à l'intérieur de la,cornue , des zones iso thermiques de température à peu près uniforme affectant la disposition générale de lignes courbes parallèles dont les tangentes en un point quelconque sont perpendiculaires à la direction d'écoulement de la matière en ce point et soumettre par cela même la matière en traitement dans une quel- conque de ces zones isothermiques à la même température à un instant donné quelconque ; pour soumettre toutes les particules de matière qui se trouvent dans une telle zone isothermiuque à un instant donné quelconque au même degré d'action extractive ;
soumettre toutes les particules de matière se trouvant dans la même zone isothermique à un instant quelconque à un degré sensi- blesent uniforme de pression et de progression ; pour
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maintenir un degré sensiblement uniforme de génération de chaleur à l'intérieur de la zone de combustion et de température employée en tout temps dans une zone isother- mique donnée ,à un instant donné quelconque ; pour effec- tuer l'enlèvement du résidu carbonacé et ). en même temps , fournir de la matière fraîche ; pour contrôler et maintenir efficacement l'uniformité de la chaleur dont 'il est fait usage aux divers stades ou.zones de l'action'd'extraction par unité de temps ;
pour maintenir une chaleur maximum sensiblement constante dans les zones d'extraction succes- sives à travers lesquelles la matière , par sa progression , est portée , en effectuant par cela même une action d'ex- traction plus rapide ; pour régler l'enlèvement de résidu carbonacé et la fou.rniture de matière fraîche selon la température maximum à laquelle l'opération d'extraction est effectuée et pour l'usage de basses températures avec tous les avantages qui en résultent.
Sur les dessins ci-joints :
Fig. 1 est une coupe verticale transversale de 'la portion inférieure d'une cornue établie conformément à l'invention ;
Fig. la est'une coupe verticale de la portion supérieure de la cornue représentant en élévation laté- rale , avec arrachement , les trémies d'alimentation pré- vues au haut de cette cornue.
Fig. 2 est une coupe verticale transversale , prise à angle droit de Fig. 1 , de la base de la cornue et de ses fondations ; Fig. 3 est une élévation latérale prise à angle droit par rapport à Fig. 2 ;
Fig. 4 est une coupe verticale transversale des trémies d'alimentation et de la structure qui les supporte ;
Fig. 5 est une coupe transversale , à grande
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échelle , de l'un des cylindres pour la commande des valves des trémies d'alimentation ;
Fig. 6 est un plan de Fig. 4 , bien des parties étant brisées. ;
Fig. 7 est un plan de la grille et du mécanisme de commande de la barre tranchante , ou d'éjection ;
Fig. 8 est une coupe transversale à grande échelle de la valve en forme de cloche , et de son siège , dont il est fait usage dans les diverses trémies faisant partie de l'invention ;
Fig. 9 est une coupe transversale , à grande. échelle , des barreaux de grilles et des boîtes de dis- tribution de gaz. pour ceux-ci ;
Fig. 10 est une coupe transversale de l'une des boîtes à gaz , représentant la façon dont un barreau de grille est supporté sur elle ;
Fig. 11 représente deux vues de la construction de barreau de grille;
Fig. 12 est une coupe verticale transversale du mécanisme de commande qui actionne la barre tranchante et des moyens pour refroidir cette barre et le mécanisme de commande ;
Fig. 13 représente en élévation latérale et en élévation en bout , un des chariots qui portent la barre tranchante ;
Fig. 14 est un détail , à grande échelle , du Mécanisme de commande de la barre tranchante ;
Figs. 15 et 16 , prises ensemble , représentent en élévation. latérale le mécanisme qui actionne les valves d'alimentation ;
Fig. 17 est une élévation latérale, à grande échelle, du mécanisme de déclenchement ;
Fig. 18 est un plan du mécanisme représenté .
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la Fig. 17
Fig. 19 est une élévation , partie en coupe trans- versale , de la portion inférieure de la cornue , représen- tant les chambres de combustion des parois de la cornue ;
Fig. 20 est une coupe transversale de la moitié supérieure de la cornue de Fig. 19 , représentant les ouver- tures distribuées , voisines du haut de la cornue ,et le mécanisme pour les contrôler ;
Fig. 21 est une coupe transversale suivant 21-21 , Fig. 19 , en regardant dans la direction des flèches ;
Aux zigs, 1 et 1a, la fondation 1 de la cornue est représentée pourvue, d'un canal , 2 , pour recevoir un mécanisme transporteur continu pour l'enlèvement du coke fini, ou autre résidu.
Sur la fondation 1 se trouve la structure de support en béton 3 pour la chambre à grille 4 sur laquelle sont superposées les. parois ré- fractaires , 5 , de la cornue. Une chemise protectrice 6,en tôle d'acier ou de fer ,est prévue autour des parois'réfractaires 5 qui sont formées en retraite progres- sivement vers le haut pour ménager l'espace 7 qui peut être rempli de sable ou de toute autre matière calorifuge conve- nable. Il va. , bien entendu , sans dire que la chambre de combustion et les parois de la cornue doivent être cons- truites en toute matière convenable , résistante à la chaleur , comme la maçonnerie réfractaire , etc... Sous la cornue est convenablement supportée une trémie 8 au bas de laquelle est prévue une porte , ou trappe , 9.
Cette trémie est supportée sur un bâti convenable 42 (Figs. 2 et 3) et supporte , à son tour , un collier 10' pour recevoir une seconde trémie 10 au bas de laquelle il existe une valve conique 11 et qui est également en- castrée dans les parois du support de cornue. Les leviers 12 font partie du mécanisme actionnant la valve 11 comme
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ce sers. décrit plus loin. Une série de tuyaux horizontale- ment disposés , 13 dans les parois desquels il existe un
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grand nombre de trous , sont COl1vea1:;ler.:.ent espacés da-cas le haut de la trente 10 pour constituer ur- dispositif d'arrosage dont il est fait usage jour l'extinction du résidu chaud sorti des grilles.
Les p@rois 4 supportent les poutrelles d'acier 14 sur lesquelles reposent plusieurs
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'boîtes a gaz 15 pourvues des tuyaux d'ad..,¯.isniol1s. , 16 , reliés en parallèle à la conduite de gaz 17. Les barreaux de grille 18 sont supportés sur ces boites à gaz ,comme cela sera décrit plus complètement ci-après. La barre tranchante 19 est disposée pour aller et venir progressi- vement par dessus la surface des barreaux de grille afin de refouler le résidu de la grille , sur chaque cô té dans la trémie 10.
IL'élément , allant en s'effilant , 20 , qui peut faire corps avec les parois 5 de la cornue , est pourvu de plusieurs ouvertures verticalement disposées , 21, quï se présentent sur tous ses côtés. Un système de portes ou volets mobiles 22 ,glisse par dessus les ouvertures pour offrir un moyen de les contrôler.
On actionne ces volets ou obturateurs au moyen des volants à main 23 comme cela sera décrit plus loin. Un espace 24 , formé par le haut de la chemise en acier et les éléments 24* , est maintenu à une pression inférieure à la pression atmosphérique , de sorte que les gaz y sont aspirés à travers les ouvertures 21 et passent de là aux réservoirs à gaz , au moyen de pompes aspirantes.
Sur le dessus de la cornue est supportée la trémie 26 qui y est retenue au moyen de la couronne 100 et qui , à son tour , supporte la trémie 27, retenue en place par la couronne- 100' Sur une tige verticalement mobile 30, est assujettie la valve 28 , pour fermer
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la trémie inférieure , et une tige tubulaire verticalement mobile 31 , entourant la tige 30 , commande la valve 29 y fixée ,de la trémie 27. Le piston 33 , travaillant dans . le cylindre 32, actionne la valve 29 et le piston 35, travaillant dans le cylindre 34,actionne la valve 28. La structure des pistons est supportée au moyen du bâti 36 et 37 , décrit plus loin. Un dispositif d'arrêt 38 est assujet- ti à la tige 30 dans un but décrit ci-après.
Il est à noter, à propos de la disposition à doubles trémies , que la seule communication possible entre l'intérieur de la cornue et l'atmosphère ne pourrait se faire qu'à travers les ouver- tures de valves puisque le dessus de la cornue et le dessus de la trémie 26 sont complètement clos. Or , dans le fonctionnement de l'appareil ,la valve 28 n'est jamais ouverte avant que la valve 29 soit fermée ,de sorte que la cornue n'est jamais réellement ouverte à l'atmosphère bien que ,dans le fonctionnement pratique , le dispositif puisse ne pas être clos d'une façon absolument hermétique.
Aux figs. 2 et 3 ,la trémie inférieure 8 est représentée supportée par les fers à U 42. Le volant 40 actionne , par l'intermédiaire de la tige 41 et du système de crémail- lère et de pignon 39'. la porte ou trappe 9 qui se meut dans des guides convenables dans le siège 8' , comme c'est représenté à la fig. 2. La. valve 11 est commandée au moyen des leviera 12 et 43. Ce dernier est assujetti à un arbre tournant dans la console 43* et mis en rotation au moyen du levier 44. Les tuyaux horizontaux 13 , au haut de la trémie 10 , sont reliés ensemble ,à un bout ,au moyen du tuyau d'amenée 45. Une plate-forme 47' supportée par les consoles 47 , offre un support pour le mécanisme de commande de la barre tranchante .
Des paliers 48 supportent les arbres filetés 49 sur lesquels sont montées de grandes roues hélicoïdales 50. Les chariots 64 , portant
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la barre tranchante , sont animés d'un mouvement de va-et- vient par les tiges 49 , comme ce/décrit. Ia tige creuse
66' fournit de l'eau de refroidissement pour la barre tran- chante. Les cylindres 53 , 54 et 55 ont un but qui sera décrit plus loin. Les bords tranchants,refroidis par eau ,
46 (Fig. 2) , existant à la base de la cornue ,aident à briser ,en coopérant avec la barre tranchante , toutes masses qui peuvent se former. Les cylindres 53 , 54 et
55 sont supportés dans des plaques mobiles 58 montées sur les parois latérales 4.
Les roues hélicoïdales 50 sont actionnées par les vis sans fin 59 clavetées à l'arbre
60 qui , supporté dans les paliers 48'. est mis en rotation au mo.yen des roues dentées 61 et du moteur électrique 62.
Un cylindre 70 est également monté sur la plaque 58 de gauche à la fig. 12 et dans ce cylindre , qui est pourvu de l'ori- fice d'évacuation 71 travaille un piston 67. la tige 52 , assujettie à l'autre côté du té 65 , est massive et porte un collier 63 disposé pour venir en prise , en se mouvant vers la droite à la fig. 7 , avec le cylin- dre 55 pour le faire glisser vers la droite , dans un but décrit plus loin.
A la fig. 8 on a représenté. , à grande échelle, une coupe transversale de l'une des valves en forme de clo- che. et de son siège. La trémie 26 est assujettie dans la couronne 100 qui lui sert de supports A l'orifice de la trémie est assujettie une couronne 101 ,en acier trempé ou autre matière convenable , présentant un bord tranchant contre lequel la partie surélevée 28' de la valve 28 s'ap- plique. La partie 28' est rugueuse , de sorte que tout combustible qui peut venir entre elle et son siège , tend à être délogé à mesure que la valve se ferme. Si un morceau de combustible se coince entre la valve et son siège , il se trouvera brayé et chassé à mesure que la valve se fer-
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mera.
Dans l'une des formes d'exécution de l'invention , il est également prévu un mécanisme qui imprimera à la valve 28 un mouvement de rotation à mesure qu'elle approche de son siège , de façon à aider encore au broyage et à l'écrasement à mesure que la valve se ferme , et à aider à déloger le combustible d'entre le siège et la valve.
A la fig. 9 , on a représenté plus clairement la cpnstruction des boîtes de distribution de gaz et du méca- nisme de la grille. Les boites à gaz 15 reposent sur les pourtrelles de support 14 et comprennent plusieurs comparti- ments, comme représenté. Les parois 74 , qui forment les compartiments et les dessus de ces boîtes sont pourvues d'ouvertures 75 pour permettre le facile mouvement des gaz.
La grille consiste en des barreaux creux en forme de V ren- versé 18 disposés un au-dessus de chaque compartiment des boites à gaz. Des petits trous 2 sont prévus près du ommet du barreau de grille , comme représenté. Un tuyau 16 communique avec chacune des boîtes à gaz et tous les tuyaux 16 sont reliés ensemble ,en parallèle , à la conduite de gaz 17. Des parois réfractaires 75 sont prévus à chaque bout de la grille et coopèrent avec les parois 4 pour former des espaces C dans lesquels est monté le méca- nisme qui fait aller et venir la barre tranchante. Grâce à cette construction , on empêche un contact direct de ce mécanisme avec la chaleur engendrée dans le lit de combus- tible qui se trouve sur la grille.
Dans une des formes d'exécution de l'invention , de simples vérins montés, sur les poutrelles 14 permettent l'ajustement vertical de la structure de grille creuse. Avec cette disposition , on peut faire varier la distance entre la grille et la base de la cornue. Dans le fonctionnement réel du dispositif , en faisant varier la disposition verticale de la grille
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par rapport à la base de la cornue , on peut faire varier à volonté la grosseur du coke ou résidu produit. Puisque les arbres 49 , qui font aller et venir la barre tranchante , passent à travers les parois extérieures4 de la chambre C , on peut assurer ce mouvement vertical en montant les plaques
58 de façon qu'elles puissent être ajustées verticalement par rapport aux parois latérales de la cornue. Aux figs.
10 et 11, on a représenté a grande échelle les boites à gaz et les barreaux de grille. .Au moyen de valves convena- bles , prévues dans les tuyaux 16 et 17 , il est possible de livrer toute quantité désirée de gaz en un point quelconque du lit de combustible pour aider à la combustion et à la production de gaz volatils. Bien entendu ,des modiica- tions pourraient être apportées dans la construction de ces boîtes et la tuyauterie , de façon que des aires relative- ment limitées puissent recevoir le gaz. En livrant du gaz en un point convenable à travers la grille , on peut égale- ment contrôler quelque peu la formation indésirable de ca- naux.
Le mode de refroidissement de l'appareil de com- mande de la barre d'éjection est clairement représenté à la Fige 12. Les plaques 58 sont serrées aux parois latérales de la cornue comme c'est représenté dans les autres Figs.
L'arbre fileté 49 tourne par un bout dans le palier 48 et porte , à l'une de ses extrémités , la roue hélicoïdale 50 qu'actionne la vis sans fin 59. Unécrou 82 va et vient sur l'arbre fileté 49 et entraîne avep lui le chariot 64 ,à chaque coté duquel sont assujetties les tiges de piston creuses , ou cylindres ,65 et 66 portant à leurs extré- mités les pistons 65' et 66". respectivement , qui se meuvent dans les cylindres 53 et 54 , respectivement. A l'extrémité du cylindre 53 est montée la boîte à garni-
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ture 53' dans laquelle l'arbre 49 tourne. Un chapeau 54' est assujetti à l'extrémité libre du cylindre 54.
A l'un @ des bouts du cylindre 70 , assujetti dans l'une des plaques 58 , est fixé un chapeau convenable 71'. A l'extrémité de la tige creuse 66' est assujetti le piston 67 qui travaille dans le cylindre 70 et cette tige est reliée par son autre bout , au moyen du raccord 54* au té 65 qui'communique avec la barre tranchante creuse 19. A l'autre côté du té 65 est assu- jettie une tige massive 52 sur laquelle est monté le collier 63 et qui glisse dans le cylindre 55 jusqu*à ce que ce col- lier rencontre ce dernier qui est alors obligé à se mouvoir vers la droite dans un but décrit plus loin.
Du liquide refroidisseur est admis à travers le chapeau 54' et le cylindre 54 au cylindre 66 d'où il passe , à travera le chariot étanche 64 et le cylindre 65 au cylindre 53. Ainsi, à mesure que le chariot va et vient , le liquide refroidis- seur peut circuler à travers ces passages et est enpêché de fuir à l'extérieur par les pistons , comme représenté. Une avec action similaire se produit dans le cylindre 70 où le liquide passe à travers la tige creuse 66' et la barre tranchante 19 et sort ,par une structure correspondante à l'autre bout de celle-ci. De cette façon le mouve- ment du chariot et de l'appareil y relié a pour résultat la mise en circulation de liquide refroidisseur aux parties du mécanisme destiné à actionner la barre tran- chante.
Comme c'est représenté à la Fig. 13,un loge- ment 80 est formé dans le eireuit chariot 64' pour rece- voir l'une des extrémités de la barre tranchante. Une plaque 64a est prévue pour;donner accès à l'intérieur du chariot. Les colliers 81 , existant à chaque bout du chariot, reçoivent les cylindres 65 et 66.
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A la fig. 14 , on a représenté l'ensemble qui com- mande les arbres 49 , comme cela a déjà été clairement dé- crit*
Aux figs. 15 , 16 et la , on a représenté les mécanismes pour actionner les deux valves dans les trémies d'alimentation qui se trouvent à la partie supérieure de la cornue. Aux figs. 15 et 16 , qui doivent être prises ensem- ble pour représenter l'appareil complet , on a représenté le bâti 37 dans lequel sont supportés les cylindres 32 et 54.. On notera que Fig. 16 est un prolongement de Fig. 15.
Les cylindres sont pourvus des robinets à quatre voies ,
111' et 111 , aux tiges desquels sont fixés les leviers
112' et 112. la tuyauterie 110 est destinée à admett're du fluide sous pression à l'un ou l'autre côté du piston travaillant, dans chaque cas , dans le cylindre , selon la position du robinet à quatre voies. Cela sera. évident pour tout homme du métier et on n'en donnera pas ici une description détaillée. Sur l'une des extrémités de chacun des leviers. 112' et 112. est monté ,au moyen du câble 119 , un poids 120 destiné à retenir le levier avec son extrémité pointue en bas , comme on le voit à la fig.
@ 15, passe sur la grande poulie 104. à la partie supérieure de'la structure , et descend aux poulies 56b pour venir passer ,de la , sur les poulies 56a (voir Fig. 2). Dans les brins de ce câble sont intercalées les barres 113 et 114 sur lesquelles sont montées les chevilles 115 et 116.
Les autres extrémités libres des leviers 112' et 112 sont reliées , au moyen des câbles 117 et 118 aux leviers 125.
En se reportant aux Figs. 17 et 18 , on notera que le levier 125 pivote sur le bâti en 126 et est articulé , par son extrémité supérieure , à une bielle 127 articulée elle-même en 128 à une paire de bras 129 pivotant sur la
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tige 130 et assujettis ensemble par la traversé 140 sur laquelle le support pour le pivot 128 est monté. Les ressorts 131 tendent à maintenir les bras 129 à gauche , comme c'est représenté à la fig. 17.
Lorsque la tige 30 , sur laquelle le disque 38 et ses bras saillants 138 sont montés est déplacée de bas en haut (cette tige 30 se trouvait dans sa position normale au-dessous des bras 129) les bras 138 repoussent graduellement les bras 129 à droite jusqu'à ce que le disque 38 atteigne la position représentée à la Fig. 17 , moment où il vient reposer sur le dessus des bras 129 qui ont été rappelés à gauche par les ressorts 1312.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le sui- vant : En supposant la valve 29 fermée et la valve 28 ouverte , mesure que les chariots et leur barre tran- chante se meuvent à droite à la Fig. 12 ,le collier 63 vient en contact avec le cylindre 55 qu'il repousse à droite et l'élément 72 , qui présente un cran dans lequel le câble 56 repose (voir Fig. 2) , fait mouvoir de bas en hau.t le brin de droite de ce câble , à la fig. 2. Ce mou- vement est transmis au câble 56 au moyen de deux boutons ajustables assujettis à ce câble , un de chaque côté de l'élélemant 72 , comme on le voit à la fig. 2.
Le mou- vement ascendant du brin de droite du câble fait monter la barre 114 (Fig. 15) qui entraîne avec elle le levier 112'en raison du contact de celui-ci avec la cheville 116. Cela admet du fluide sous pression à la partie supérieure du cylindre 32 pour faire descendre le piston 33 (Fig. la) , de sorte que la valve 29 s'ouvre et permet à du combustible de couler dans la trémie 26. Durant'ce fonctionnement ,la valve 28 est fermée. L'autre extré- mité du cylindre 32 est mise à l'échappement par les tuyaux 110.
Entre-temps , à mesure que l'extrémité de
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droite du levier 112's'élève , son autre extrémité descend et , par l'intermédiaire du câble 117, fait descendre le levier 125 à la position représentée en' pointillé à la figo 17 , ce qui tire les bras 129 à droite pour les amener à la position représentée en pointillé à la fig. 17. Ceci libère la tige 30 qui peut alors descendre.
A mesure que la barre 114 continue à monter , le levier 112'se meut avec elle jusqu'à ce que son extrémité échappe de la cheville 116; alors , le poids 120 ramène ce levier à sa position dans laquelle son extrémité poin- tue se trouve en bas. Cela change la positon du robinet à quatre voies pour mettre l'extrémité supérieure du cy- lindre 32 à l'échappement et admettre du fluide de sous pression dans l'extrémité inférieure de ce cylindre , ce qui fait monter le piston 33 pour fermer la valve 29. Lors du renversement du sens du mouvement de la barre tranchante
19 , la tige 52 se déplace de droite à gauche et , lorsque son extrémité vient en prise avec le cylindre 55 , elle tire celui-ci vers la gauche.
Le cran de l'élément 72 , faisant partie de ce cylindre , agit alors sur l'autre bouton du câble 56 pour faire monvoir celui-ci dans la direction opposée de sorte que la barre 113 s'élève.
Cela relève le bras de gauche (à la fig. 16) du levier 112 de sorte que le robinet 111 est tourné de manière à admettre du fluide sous pression à la partie supérieure du cylindre 34 , ce qui fait descendre le piston 35 et ouvre la valve 28. Juste avant que cela se produise , le mouvement du levier 112 tire ,par l'intermédiaire du câ- ble 118, les bras 129 à la position représentée en poin- tillé à la f ig. 17 , de manière à libérer le disque 38 monté à l'extrémité supérieure de la tige 30.
A mesure que la valve 28 continue à descendre , et que du combusti- ble frais. est admis dans la partie supérieure de la cornue
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en coulant autour de cette valve ,celle-ci vient en con- tact avec le dessus de la pile et tend à repousser forte- ment la matière dans la cornue , ce qui a pour résultat d'assurer une densité plus uniforme de la pile ou colonne de matière à l'intérieur de la cornue. Pendant que la valve 28 est ouverte ,la valve 29 est fermée ,de sorte que la cornue ne sera pas mise en communication avec l'at- mosphère. Lorsque la barre 113 s'est élevée sur une dis- tance suffisante, la cheville 115 abandonne le levier 112, ce qui permet à celui-ci d'être ramené à son autre posi- tion par le poids 120. y relié au moyen du câble 119.
Cela manoeuvre le robinet 111 pour l'amener à une position où il met@le haut du cylindre 34 à l'échappement et admet du fluide sous pression au bas de ce cylindre pour faire mon- ter le piston 35 et fermer la valve 28. Comme cela a été dit.,'ci-dessus , un moyen peut être prévu pour faire tourner les valves , juste à mesure qu'elles se ferment , afin d'ai- der à enlever la matière d'entre ces valves et leurs sièges.
On peut ,dans ce but , faire usage par exemple d'une came disposée sur le bâti et agissant sur la tige de valve à faire tourner. On notera que le plateau ou disque 38 monté au sommet de la tige 30 , et un élément similaire monté sur la tige creuse 31 peuvent s'élever le long des bras inclinés 129 pour les repousser en dehors , en an- tagonisme à l'action des ressorts 131 qui ramèneront les dits bras à la position représentée en traits continus à la fig. 17 lorsque les plateaux ou disques- en question arriveront à la surface supérieure courbe des bras. Les bras prendront alors sous les disques et tiendront les valves fermées jusqu'à ce qu'ils soient mus hors de contact avec les plateaux ou disques.
Aux figs. 19 et 21 , on a représenté un système
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de carneaux , ou une série de chambres de combustion ,à l'in- térieur des parois de la cornue , pour offrir un moyen de maintenir plus uniforme la température à l'intérieur de cette cornue. Une série de passages verticaux94 sont réunis par des passages transversaux 92 et 93 , par l'intermédiaire de passages plus petits 95 et 96. A la partie supérieure , les passages verticaux. 94 débouchent dans les passages transversaux 97. Cette construction est clairement repré- @ sentée à la fig. 21 ,qui est/coupe suivant 21-21 , Fig.
19. En amenant les gaz chauds à ces passages , il est possible de maintenir plus uniformes les conditions de température à l'intérieur de la cornue. Si on/désirait , on pourrait consumer un gaz ou liquide inflammable dans ces passages pour fournir cette chaleur.
La disposition de portes prévue à la partie supérieure de la cornue est représentée plus clairement à la fig. 20. L'espace 24 , existant à la partie supé- rieure de la cornue , est en communication avec l'intérieur par des ouvertures existant dans les portes 91 et par les orifices 21. fies portes 91 coulissent sur les surfaces où existent les ouvertures ou orifices 21 et se meuvent par rapport à ces orifices sous l'action du volant 23 et du système de pignon et de crémaillère 25'. On peut ainsi , par une opération manuelle , faire varier selon les conditons désirées la grandeur relative des ouvertures 21. Les ouver- tures dans les portes sont disposées de telle sorte que les ouvertures 21 peuvent être ouvertes successivement , jus- qu'à ce qu'elles soient toutes ouvertes , si on le désire.
Il est ,bien entendu , évident que les portes peuvent af- fecter de nombreuses dispositions , selon les circonstances, et que celles représentées sur les dessins ne le sont sim- plement qu'à titre d'exemple..
Le procédé mis en pratique au moyen de cet.appa-
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reil est le suivant : La matière première carbonacée est fournie à la cornue jusqu'à ce que celle-ci soit complè- tement pleine et on met la combustion en train dans la portion de base ,.en contact avec la grille. Comme va- riante ,l'auteur de l'invention envisage le chauffage de la portion de base de la pile , voisine de la grille , au moyen des;chambres et carneaux existant dans les parois de la, cornue, si cela est désirable. Toutefois dans la façon de procéder préférée , on fait commencer la combustion dans la base de la pile et on permet aux gaz chauds dégagés de s'élever à travers la pile ou colonne.
La température maximum se produit dans la zone de combustion', immédia- tement au-dessus de la grille et continue en diminuant vers le haut de la pile jusqu'au point où. la. température est ap- proximativement de 150 C.. C'est dans cette zone que l'opé- ration d'extraction se produit. Au-dessus de ce point, les gaz ascendants sont refroidis (par la matière première fraîche amenée dans la cornue) et ceux correspondant à un point d'ébullition plus élevé se condenseront dans les portions plus froides de la pile. Les huiles et résines condensées redescendront ensuite à travers la colonne et seront revolatilisées. Cette action de refluement a pour résultat une distillation fractionnée dans la colonne elle-même et ,én raison de la condensation , produit une action de nettoiement ou d'épuration et de revolati- lisation.
De la sorte , les huiles et résines "non cra- quées" qui se volatilisent à une température plus élevée que celle régnant dans la cornue ,coulent dans le résidu ou coke ,dont elles deviennent une partie et qu'elles servent à enrichir en augmentant sa teneur en carbone.
Durant cette opération , la barre tranchante va et vient lentement en travers de la surface de la grille
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pour enlever la matière de la base de la pile ou du bas de la zone de combustion ,en couches relativement minces ainsi que pour dévier les courants de gaz admis à travers la grille pour entretenir la combustion , et faire varier leur direction. Cet enlèvement en couches successives a pour résultat une action de brassage , à la base de la pile et fait que le résidu est brisé , aussi bien qu'il aide au chauffage convenable et uniforme du lit de combustible. Le résidu éjecté tombe dans la trémie au- dessous de la grille.
Ce résidu chaud peut être éteint au moyen de vapeur ou d'eau et les: gaz dégagés s'élèvent à travers la grille et à travers la zone de combustion , où ils deviennent surchauffés et aident aux réactions de distillations , la présence de la vapeur ayant pour ré- sultat le dégagement des constituants volatils à des températures plus basses que tel serait autrement le cas.
Si on le désire , et cela a été trouvé d'une valeur con- sidérable , tout gaz convenable ou mélange convenable de gaz peut être fourni au lit de combustible ou à un point quelconque de celui-ci , au moyen des boites à gaz pla- cées juste au-dessous de la grille. Ces gaz peuvent être préalablement surchauffés , si on le désire, et aident aux réactions dans le lit de combustible pour donner uns teneur plus riche en gaz. On peut obvier quelque peu à la tendance à la formation de canaux en contrôlant le point d'admission des gaz au lit de combustible. Lorsqu'on le désire , on peut ramener un peu des gaz dégagés aux boîtes à gaz situées sous la grille plutôt que d'y amener un gaz provenant de quelque source étrangère.
Les produits résultants sont enlevés du haut de la pile par aspiration et , pour aider à leur enlèvement , les gaz amenés sous la grille peuvent être sous une pression suffisante pour créer une pression désirable à l'intérieur de la zone de
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combustion. Cette pression peut varier de soixante-dix à sept cents grammes ; mais l'invention n'est pas limitée à Impression particulière dont il est fait usage , puisque toute pression convenable peut ê@re maintenue à l'inté- rieur de la chambre de combustion. Afin de réduire davantage la tendance à formation de canaux ,on peut enlever les gaz du haut de la cornue en tout point vertical et horizontal de celle-ci ,au moyen des ouvertures que l'on peut con- trôler par les portes qui coopèrent avec elles.
Lorsque c'est désirable.- , on peut également , dans ce procédé , brûler un fluide convenable à l'intérieur des parois de la cornue pour maintenir plus uniforme la température à l'intérieur de cette dernière. Lorsqu'on désire enrichir les produits volatils obtenus par le procédé ,on peut augmenter leur teneur en calories en ramenant sous la grille une partie des gaz enlevés , de façon que ces gaz puissent se combiner avec les gaz nouvellement dégagés pour produire un mélange plus riche.
On peut également assurer ce résultat en amenant de la vapeur surchauffée sous 1 grille. L'auteur de l'invention a également trouvé que l'on peut contrôler la grosseur du coke ou résidu produit sur la grille en faisant varier la distance'entre celle-ci et la base de la cornue , ce que l'on peut ac- complir facilement en supportant toute la structure de grille sur des vérins , de façon à pouvoir la lever , ou la baisser , verticalement.
Comme cela a été indiqué avec quelque détail ci-dessus , le fonctionnement de la barre tranchante en travers de la surface de la grille fait fonctionner le dispositif d'alimentation à double trémie de manière à fournir continuellement du combustible frais à la partie supérieure de la trémie à mesure que la matière traitée est enlevée du bas de celle-ci.
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Une caractéristique importante de l'invention et qu'avec cette alimentation sensiblement continue en ma- tière première et cette éjection sensiblement continue de résidu de combustible , dues à l'enlèvement de quantités successives de résidu au bas de la trémie et aux remplis- sages ou rechargements , comme décrit ci-dessus , et avec des conditions sensiblement uniformes de génération de chaleur et d'extraction ou de progression de la matière à travers la cornue ou chambre d'extraction , comme cela a été expliqué ci-dessus , on est à même de maintenir une température d'extraction maximum basse , de dépassant pas , par exemple ,comme extrême limite , environ 4300 C., ce qui est au-dessous de la température de "cracking" du point produit (huile) d'extraction.
Cette température d'extraction maximum est maintenue dans la région où la masse de matière à traiter repose sur la zone de com- bustion ou vient se confondre avec celle-ci. En ce point, l'action d'extraction est pratiquement terminée et les 'produits vblatils condensables ont été chassés et recueil- lise C'est-à-dire que les huiles volatiles commencent à se dégager de la matière à la partie supérieure de la masse ;
où la température est tout-à-fait basse, et que l'action d'extraction se continue dans des conditions de température st de pression graduellement croissantes dues au poids croissant et à la résistance croissante offerte au flux de gaz à travers la masse plus considérable de la matière superposée et à son avance vers la zone de combustion à mesure que la matière progresse à travers la chambre jusqu'à ce que le point de température d'ex- traction maximum soit atteint et cette température d'extrac- tion maximum qui comme cela a été dit ci-dessus , est d'environ 4300 C., est atteinte lorsque l'action d'extrac- tion est pratiquement terminée et que la matière passe
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dans la zone de combustion.. En conséquence ,on est à même d'effectuer l'extraction et la.
récupération de toute la te- neur en huile de la matière en traitement sans effectuer dans les produits d'extraction le changement chimique résultant de passage des gaz et vapeurs dégagés à travers les zones de température plus élevée que celles auxquelles ils sont originellement dégagés de la matière première carbonacée , et l'on évite ainsi un changement dans la structure chimique de ces hydrocarbures complexes en des formes plus simples et des gaz permanents fixes qui , combinés , ont une valeur totale moindre.
On est ainsi à même de récupérer des produits (huiles) ayant une structure chimique différente de celle des produits qu'on obtient par d'autres procédés d'extrac- tion ,dans la pratique courante actuelle ,et qui seraient chimiquement changés par les températures plus élévées or- dinairement employées et ne sont par conséquent , dans la pratique antérieure , récupérés, s'ils le sont ,qu'en vo- lumes relativement faibles dans lesrocédés de raffinage subséquents auxquels l'huile et autre produit d'extraction peuvent être soumis.
L'auteur de l'invention a trouvé que non seulement les produits d'extraction sont obtenus , par l'usage de l'appareil de l'invention ,sous la forme d'huiles plutôt que de goudrons , mais aussi qu'à cause des basses tempé- ratures employéea ,et d'autres raisons ,y compris les pressions dues au poids et à la masse de la matière en trai- tement et à la manière de maintenir une zone de combustion dans la masse de matière en traitement , le résidu carbonacé résultant , en particulier dans le cas de houilles , consti- tue un produit combustible de valeur , qu.i a un pouvoir calorifique plus grand que les cokes faits par d'autres méthodes , actuellement de pratique courante ,en partant des mêmes matières premières.
C'est là une caractéristi-
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que spécialement importante de l'invention ,en ce sens qu'on 'est à même non seulement d'effectuer industriellement , pra- tiquement et avec succès l'extraction des huiles contenues dans de la houille de la classe plus riche en produits vola- tils , telle par exemple que la houille grasse à longue flamme industrielle , mais encore de produire par ce traite- ment de cette classe de houilles un coke possédant plus de valeur , comme combustible , que le coke industriel produit par les méthodes actuellement employées dans la pratique in- dus trielleo
On remarquera que la chaleur nécessaire est en- gendrée par et (ou) dans le corps de matière en traitement elle-même.
On est par conséquen à même d'éviter la grande dépense et les déperditions de chaleur dues à l'usage de sources de chaleur extérieures pour effectuer l'opération d'extraction. Lorsqu'on emploie une source de chaleur exté- rieure et qu'il faut que les températures d'extractionsoient élevées et soient atteintes par conduction à travers les parois de la chambre dans laquelle s'accomplit l'extraction, non seulement il y a une énorme déperdition de chaleur en raison de la température relativement élevée des gaz perdus à la cheminée , ce qui rend l'extraction coûteuse , mais encore il y a défaut d'uniformité dans les températures d'extraction dans toutes la masse de matière en cours de traitement dans les diverses zones,
d'extraction et la plus grande partie des produits volatils dégagés sont subsé- quemment soumis inévitablement à une température dépassant beaucoup celle nécessaire pour leur dégagement. Ce sont là des difficultés pratiques qu'on rencontre dans bien des installations industrielles et que l'invention évite.
Par l'usage de l'appareil de l'invention on est à même d'effectuer une extraction et une récupération sa- tisfaisantes des constituants volatils de matière carbonacée
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et l'auteur de l'invention a trouvé que l'appareil sus- décrit est particulièrement efficace pour la récupération de ces produits volatils sans changement important dans la structure chimique qu'ils présentent lors de leur dégage- ment ,de sorte qu'une fois extraits ou chassés de la ma- tière première et livrés à l'appareil de condensation , de lavage ou nettoiement et d'absorption initial , les divers gaz , huiles et autres produits peuvent être traités et raffinés suivant un procédé de raffinage bien connu , convenable ou préféré , quelconque pour l'obtention et l'utilisation industrielle de ces gaz ,
huiles et autres produits*
L'invention n'est point limitée aux dispositions et méthodes particulières décrites ici à titre d'exemple , car bien des changements peuvent être apportés aux détails de construction et de disposition des parties ainsi quà la façon de procéder , et ,
En Résumé , l'invention comprend : l .
Un procédé de traitement de matières carbona- cées ,consistant à former une colonne de matière carbona- cée de section allant en diminuant graduellement vers le haut , à maintenir une zone de combustion près de la base de la colonne et à en-lever continuellement le résidu de la base de cette colonne , ce procédé étant d'ailleurs ' caractérisé , en outre , notamment par un ou plusieurs des points suivants : a) du combustible frais est fourni au sommet de la colonne b) la colonne est renfermée sensiblement hors du contact de l'atmosphère , dans une cornue , par exemple ;
les produits volatils extraits sont enlevés près du sommet de la colonne et l'enlèvement du résidu et l'admission de combustible frais se font simultanément sans exposer la
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colonne à l'atmosphère; c) On maintient une zone de' combustion d'environ
430 C, ; d) il est permis aux constituants volatils de s'élever travers les parties plus froides de la colonne et aux constituants plus lourds de se condenser dans ces parties et de revenir'aux portions plus chaudes de cette colonne et les constituants volatils sont enlevés en tout point désiré , voisin du sommet de la dite colonne pour empêcher la formation de canaux ; e) le combustible est obligé à descenare progres- sivement , à travers la cornue à une vitesse sensiblement uniforme ;
f) un gaz convenable est fourni à la aone de com- bustion ; g) de la chaleur auxiliaire est fournie à la zone de combustion par circulation de gaz chauds dans les parois de la cornue ,en des endroits adjacents à la dite zone ; h) l'extinction du résidu enlevé est.effectuée par de la vapeur y appliquée en un point situé au-dessous de la zone de combustion ;
2 , Un appareil pour le traitement de matières carbonacées par le procédé suivant 1 , comprenant essen- tiellement une cornue ; une grille au bas de celle-ci ; un dispositif pour éjecter la matière traitée ;
des moyens d'alimentation en combustible actionnés d'une façon in- termittente ou continue , par le dispositif éjecteur et des moyens pour recevoir la matière éjectée , est appareil étant d'ailleurs caractérisé , en outre , notamment par un ou plusieurs des points suivants : a) sous la grille est située , pour recevoir la matière éjectée , une trémie au-dessous de laquelle
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sont disposés des moyens pour recevoir la matière de celle- ci sans admettre d'air à l'appareil ; b) à la base de la cornue il existe une chambre hermétiquement close dans laquelle la grille et lea moyens récepteurs de la matière éjectée sont disposés ; c) la matière traitée est éjectée de sur la sur- face de la grille par une barre tranchante se mouvant par- dessus cette surface ;
d) à la base de deux trémies réceptrices de combustible supportées , de préférence verticalement l'une au-dessus de l'autre , par la cornue , au sommet de celle-ci , sont disposées des valves avec lesquelles des sièges , prévus pour elles dans ces trémies , forment des bords broyeurs et qui sont mises en mouvement (d'une façon intermittente, et de manière que l'une ne s'ouvre que quand l'autre est fermée ,pour alimenter la cornue en combustible sans la mettre en communication avec l'at- mosphère) par des moyens actionnés par la barre tranchante ou d'éjection et constitués , par exemple , par des pistons travaillant dans des cylindres auxquels du fluide sous pression est admis ,et d'où il est permis à ce fluide de s'échapper , sous le contrôle d'un dispositif de dis- tribution commandé par le mouvement de la dite barre ;
e) des moyens sont prévus ,à l'extérieur de la cornue , pour contrôler l'admission d'un ou de plu- sieurs gaz à la cornue , à travers la.grille ; f) sous la grille sont disposés , pour dis- tribuer un gaz au lit de combustible qui se trouve sur celle-ci , des boîtes à gaz sur lesquelles des barreaux de grille et creux et de préférence de section triangu- laire , percés de trous près de leurs sommets et comma- niquant par leur base avec les dites boites ,à l'une quelconque , ou à certaines , ou à la totalité desquelles
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du ou des gaz peuvent être admis à volonté sous le contrôle d'un dispositif approprié ;
g) dans les parois de la cornue il existe ,près du sommet de celle-ci ,des ouvertures qui peuvent être disposées verticalement et sur chaque coté de la cornue et qui sont contrôlées par des portes ajustables à volonté (au moyen par exemple d'un système à pignon et' crémaillère) par rapport aux ouvertures , ce qui fait qu'an peut faire varier le point. en lequel les gaz sont enlevés ; h) des conduits auxquels un fluide peut être livré et y être brûlé ,par des moyens appropriés. ,sont ménagés dans les parois de la cornue ; i) des moyens sont prévus pour refroidir la barre tranchante du d'éjection , et ses moyens de commande;
j) à la base de la cornue il existe , pour coa- pérer avec la barre tranchante , ou d'éjection , afin de briser la masse de la charge , un bord refroidi par cir- culation de fluide ; k) au-dessous de la grille est disposée une double trémie réceptrice de matière éjectée , ou résidu avec des moyens pour fermer la communication entre les deux trémies et des moyens pour éteindre le résidu avant qu'il pénètre dans la trémie inférieure ;
1) la barre tranchante , ou d'éjection , est creuse et communique avec une boîte et des moyens sont prévus pour faire circuler un fluide refroidisseur dans cette boite et dans la dite barre.