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Itp.hmFEC1IIOl\fj)rEkiElTS A LA DISTILLATION DES GOUDRONS ET DES HUILAS production d'huiles à titre de distillats et de brais etc.. à titre de résiduso Elle comprend un procédé de distilla- tion et un appareil perfectionné pour réaliser ce procédés Elle a plus particulièrement pour objet des perfectionne- ments apportés à la distillation du goudron de houille et à la production de brai et d'huile aux usines de distilla- tions de la houille, comme par exemple aux cokeries à sous-produits.
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Dans le fonctionnement ordinaire des cokeries à sous-produits, les gaz produits par la cokéfaction passent, à leur sortie des fours individuels, à travers des tuyau:,.- d'échappement, ou tuyaux montants individuels, et des cols de cygne individuels dans un ou plusieurs barillets com- muns à une batterie de fours. Les gaz de four à coke, quittant les fours à une température élevée, sont refroi- dis en vue d'en séparer les éléments du goudron, ces. éléments étant séparés en partie dans le barillet et les conduites transversales et en partie dans les condenseurs subséquents.
Le goudron de houille produit aux cokeries à sous-produits -est habituellement expédié au transporté aux usines de distillation du goudron dans lesquelles il est soumis à une distillation en vue d'en recueillir des distillats et des brais constituant le résidu de la dis- tillation
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil de distillation perfectionnés dans lesquels le goudron est distillé directement aux cokeries à sous- produits, il n'est pas nécessaire d'y prévoir une installa- tion distincte à cet effet, on évite les frais de transport et l'on obtient des huiles distillées et des brais résiduels
Suivant l'invention, la distillation du goudron est effectuée par des gaz de four à coke chauds qu'on fait passer à travers l'espace à vapeur d'une chaudière de distillation contenant une grande masse de goudron,
et on amène le goudron au contact intime des gaz chauds, par exemple en le projetant à l'état pulvérisé ou en pluie à travers l'espace à vapeur de la chaudière, espace à travers lequel passent les gaz chauds. Les gaz. de four à. coke. chauds sont employés pour la distillation au moment où leur température est encore très élevée, c'est-à-dire peu de
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temps après leur sortie des fours, ou alors que leur température est encore suffisamment élevéepour réaliser la distillation désirée.
Dans la mise en pratique de l'invention, une gran- de masse du goudron ou huile à distiller est prévue dans une chaudière ou un réservoir présentant, au-dessus de cette masse, un espace à vapeur relativement grand.. On fait circuler le goudron ou huile et on le projette sous forme d'une pluie ou d'un jet pulvérisé dans le dit es- pace pour l'amener au contact intime des gaz. qui s'y trouvent, et l'on fait passer les gaz chauds sortant des fours à coke à travers l'espace à vapeur de la chaudière de façon qu'ils soient amenés en contact intime avec le goudron finement divisé qui est projeté ou autrement dis- tribué dans ledit espace.
La circulation continue du goudron et son contact intime avec les gaz, chauds ont pour effet de distiller le goudron, et cette distillation peut être poussée jusqu'au point où l'on obtient un brai de point de fusion désirée La distillation du goudron a aussi pour effet d'en séparer des huiles qui peuvent être conden- sées et recueillies ultérieurement* Les gaz chauds de four à. coke seront eux-mêmes lavés et nettoyés dans une certaine mesure par le goudron avec lequel ils entrent en contact, et il s'en séparera une fraction plus ou moins grande des éléments les plus lourds du goudron, ces éléments se combinant avec la masse de goudron que renferme la chaudière,
Le produit de la distillation comprendra les gaz de four à coke, après que ces gaz. ont été nettoyés, et le mélange des vapeurs résultant de la.
distillation
La distillation peut être, soit intermittente, soit continue. Dans la méthode intermittente, ou par charges distinctes, on place une charge du goudron à distiller dans la chaudière on fait circuler ce goudron et on l'injecte ou l'amène de quelque autre manière au contact intime des
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gaz que renferme l'espace a vapeur de la chaudière pendant qu'on fait passer les gaz de fourà coke chauds à travers cet espace ;
etl'on continue cette circulation et cette distillation jusqu'à ce que le goudron ait été distillé au degré désiré at qu'on ait obtenu le brai ou résidu de goudron lourde En continuant la distillation, il est possible de produire un brai de point de fusion élevé, tandis qu'en réglant la distillation et en l'arrêtant avant qu'elle ait dépassé un certain point, il est possi- ble d'obtenir des produits de goudron lourd ou des brais de faible point de fusion.
La nature des vapeurs distillées du goudron variera avec la nature du goudron et le point auquel la. distillation est poussée. Bans la méthode inter- mittente, les vapeurs tendent à devenir de plus en plus lourdes et il est possible, en condensant les vapeurs d'une façon fractionnée, d'obtenir des huiles distillées dont les caractéristiques varient de façon correspondante
Au lieu d'opérer sur une charge de goudron, on - peut introduire dans la. chaudière une quantité supplémen- taire de goudron pendant la distillation pour remplacer les huiles lui ont été distillées, de façon à maintenir sensi- blement constant le volume de goudron ou de 'brai que renfer- me la chaudière.
En introduisant le goudron de cette façon
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/une quan- pendant la, distillation, on peut produire/beaucoup plus 1 tité l/J grande d'huiles et obtenir aussi une quantité plus grande de brai résiduels
Au lieu d'opérer d'une façon intermittente avec des charges successives de goudron, le traitement peut avantageusement être rendu continu en introduisant le
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/et en retirant goudron d'une façon conti:ue%ZQrsg,u',i1 atteint le degré le résidu de brai d'une façon de dureté désirés La circulation de la masse de goudron continue fi pendant la distillation est avw1tageuse en ce sens qu'elle assure la constance de la composition de cette masse et la constance des huiles distillées.
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Pour que la distillation puisse être réalisée avantageusement avec des gaz de four à coke chauds, la chaudière est placée très près des fours à'coke. Elle peut, par exemple, être placée au-dessus de la batterie de fours à coke et au voisinage immédiat des tuyaux d'échappement ou du barillet à gaz afin que les gaz chauds puissent pénétrer dans la chaudière à une température en- core élevée. La chaudière peut aussi être placée sur le côté ou à l'extrémité de la batterie ou dans une position assez rapprochée pour que les gaz y arrivent à une tempé- rature élevée.
Les tuyaux peuvent être calorifugés pour empêcher le refroidissement exagéré des gaz entre les fours à coke et la chaudière*
La batterie de fours à coke ordinaire est munie de tuyaux montants individuels allant des fours individuels à un barillet commun à plusieurs fours. Les gaz employés dans le procédé suivant l'invention peuvent être dérivés d'un ou plusieurs des tuyaux montants ou du barillet; ou bien on peut alimenter la chaudière par des tuyaux à gaz distincts,par exemple par des tuyaux d'échappement verticaux distincts dérivés d'un nombresuffisant de fours pour assurer l'obtention d'un volume suffisant de gaz de four à coke chauds pour produire la distillation désirée.
Dans le 3 ervice ordinaire des fours à coke, on projette de la ligueur ammoniacale ou (et) du goudron sur les gaz qui' pénètrent dans le barillet dans le but de refroidir ces gaz avant leur passage, par la. conduite transversale, aux réfrigérants ou condenseurs L'utili- sation d'une partie ou de latotoalité des gaz chands de four à coke pour distiller le goudron etc... suivant l'invention peut entraîner le remplacement de tout- ou. partie du système de barillets et collecteurs;
ou bien la présente invention peut être appliquée en combinaison avec les barillets et
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collecteurs de gaz ordinaires, une quantité suffisante de gaz de four à coke chauds étant déviée de ces dispositifs pour produire la distillation du goudron par le procédé suivant l'invention.
La distillation du goudron peut être réalisée dans une chaudière unique ou dans une série de chaudières.; dans ce dernier cas, on peut faire travailler les chaudières en parallèle ou en série; en d'outrés termes, on peut employer indépendamment une série de chaudières munies chacune de sa propre alimentaiton en gaz de four à coke chauds pour la distillation; ou une série de chaudières à travers lesquelles on fait circuler progressivement et en série, soit le goudron, soit les gaz- de four à coke chauds, soit à la fois le goudron et les gaz;
de four à coke chauds, par exemple en contre-courant l'un par rapport à l'autre. Lorsque le goudron passe en série à travers plusieurs chaudières, il n'est pas nécessaire de faire passer les gaz en contre-courant à travers lesdites chau- dières, mais on peut faire passer les gaz à travers les chaudières en parallèle, c'est-à-dire que les gaz de four à coke chauds peuvent être conduits directement de la batterie aux chaudières individuelles.
En faisant travailler une série de chaudières, il est possible d'obtenir simultanément des produits de gou- dron et des brais d,- propriétés et points de fusion diffé- rents, et d'obtenir simultanément des huiles distillées de différentes caractéristiques à l'aide des différentes. chaudières$
Le goudron à distiller peut être amené au con- tact intime des gaz chauds de façons diverses, Par exemple, le goudron dérivé de la grande masse de goudron peut être amené à circuler à travers des dispositifs de pulvérisation ou d'injection et être projeté àl'état pulvérisé ou divisé à travers l'espace vapeur de la chaudière, de façon à en-
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trer en contact intime avec les gaz chauds, traversant la chaudière.
En le faisant circuler continuellement de cette manière, le goudron est progressivement chauffé et distillé jusqu'à, ce que la distillation ait atteint le point désiré. Dans laméthode intermittente, la distilla- tion sera discontinue et une courge subséquente de gou- dron sera introduite et distillée.
Dans le procédé continu, l'introduction de goudron frais et l'extraction du résidu seront réglées de façon à produire une huile distillée et un réâidu possédant les caractéristiques désirées Au lieu de pulvériser le goudron àl'aide de tuyères d'injection ou d'organes analogues, des organes agitateurs peuvent être prévus dans la masse de goudron pour pulvériser celui- ci et le projeter à l'état divisé dans l'espace à vapeur de la chaudière, ou bien on peut prévoir d'autres moyens convenables pour réaliser l'intimité désirée du contact du goudron à distiller avec les gaz chauds.
Le fait de projeter du goudron à l'état divisé dans les gaz chauds, et en particulier duns un courant de gaz chauds,détermine dans une mesure plus ou moins grande l'entraînement de particules lourdes de goudron et d'huiles par les gaz traversant la chaudière. Les gaz de four à coke chauds peuvent eux-mêmes contenir encore des éléments de goudron entraînés qui, s'ils n'étaient pas arrêtés,tendraient à contaminer les huiles condensées ultérieurement. On peut avantageusement empêcher cet entraînement en soumettant les gaz et vapeurs mélangés, à leur sortie de la chaudière, à l'action d'un précipita- teur électrique qui provoque la précipitation des particules solides et liquides entraînées, de telle sorte qu'il ne passe en substance que des gaz et des vapeurs dans l'instal- lation de condensation.
En intercalant un précipitateur électrique de façon que ce dispositif nettoie les gaz à leur
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sortie de la chaudières on obtient un mélange de gaz et vapeurs propres possédant encpre une température élevée et dont on peut ensuite condenser des huiles propres De plus, le fait de nettoyer les gaz et vapeurs de cette ma- nière directement à leur sortie de la chaudière permet aux /séparés,. éléments liqides/d'être renvoyés à la chaudière, par exemple par rétrogradation, en vue d'une nouvelle distil- lation; de cette façon, on eat sûr que tous les éléments de goudron du distillat de goudron, ainsi que ceux des gaz':
de four à coke chauds employés pour la distillation., se- ront récupérés, soit sous forme d'un ou plusieurs. 'résidus analogues au brai dérivés de la chaudière, soit sous for- me d'huiles propres. dans l'appareil de condensation sub- séquent, De cette façon, le goudron peut être distillé pour produire du brai possédant le point de fusion désiré et pour donner des huiles distillées de caractéristiques variables qui sont propres en ce sens qu'elles ne contien- nent plus de goudron ou de brai, et qui peuvent posséder des propriétés différentes, en ce qui concerne le point d'ébullition etc..., selon le procédé appliqué pour les obtenir.
L'invention est susceptible d'être appliquée d'une façon plus ou moins générale à. la distillation de goudrons, d'huiles de goudron etc... Aux.cokeries, le goudron employé pour la distillation sera le goudron de houille séparé des gaz de 'four à coke.
On peut distiller d'une façon analogue d'autres goudrons tels que le goudron de gaz d'éclairage (cornues horizontales* verticales- ou inclinées) le goudron de gaz à l'eau etc,,,, En mélangeant différents genres de goudron, par exemple du goudron de four à-coke avec du goudron de gaz d'éclairage, ou du goudron de four à coke avec du goudron de gaz à l'eau, on pourra obtenir des brais résiduels composés et des distillais composés, L'invention est applicable non seulement à la.
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distillation du goudron mais aussi à sa déshydratation, étant donné qu'en, limitant le degré auquel la distillation est poussée, le goudron peut simplement être déshydraté et débarrassé seulement d'une proportion relativement faible de ses huiles légères pour donner un goudron déshy- draté qui peut être avantageux pour certains usages. Il n'est pas nécessaire que le goudron soit déshydraté'avant d'être soumis au procédé de distillation suivant l'invention; on peut en effet distiller un goudron de four à coke mélangé d'une quantité d'eau plus ou moins grande, ce goudron étant d'abord chauffé et déshydraté sous l'action de chauffage progressive des gaz de four à coke chauds, et étant ensuite distillé dans la mesure désirée.
L'invention est aussi applicable à la distillation d'huiles., en particulier d'huiles dérivées des installa- tions de distillation de la houille. Deshuiles sales ou contaminées par une quantité plus ou moins grande de goudron peuvent facilement être distillées et converties ' en huiles exemptes ou relativement exemptes de goudron, auquel cas on obtient du goudron à titre de résidu de goudron lourd ou de braie En réalisant une distillation de ce genre et en épurant par un précipitateur électrique les vapeurs et gaz produits par la distillation avant que leur température ait diminué dans une mesure considérable, la condensation subséquente ne donnera que des huiles propres et tous les éléments, lourds du goudron seront séparés et obtenus sous forme d'un ou plusieurs produits distincts.
Des huiles composées contenant des huiles de différents points d'ébullition peuvent être séparées des gaz d'une façon fractionnée, par exemple par une condensa- tion fractionnée, à leur sortie de la chaudière et du pré- cipitateur électrique. Le goudron ou bri précipité par le précipitateur électrique peut être conservé séparément ou être renvoyé à la chaudière par reflux ou autrement.
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Lorsqu'une partie s eulement des gaz de four à coke chauds d'une batterie est employée pour la distilla- tion du goudron par le procédé suivant 1* invention, en peut recueillir le reste de la manière ordinaire dans le baril- let et en séparer le goudron et les éléments. de goudron dans ce barillet et dans l'installation de refroidissement ou de. condensation.
Lorsqu'on ne désire pas obtenir sous forme de produits dis-tincts les huiles distillées résultant de la distillation du goudron, on peut faire passer les. gaz et Tapeurs résultant de la distillation dans le système conden- seur ordinaire de la batterie et en recueillir les élé- ments condensables en même temps qu'on recueille les éléments des gaz du reste de la batterie* En d'autres termes, le même système condenseur peut être employé pour condenser les huiles distillées résultant de la distillation du gou- dron et pour recueillir les éléments condensables. que contiennent les gaz de four à coke provenant du reste de la batterie.
Toutefois, il est avantageux de. munir la. chau- dière de son propre système condenseur, afin que les huiles distillées puissent être conservées séparément, surtout en raison du fait que ces huiles sont relativement propres, même si elles ne sont pas soumises à un traitement de lavage ou d'épuration complémentaire. En soumettant ces huiles, le cûs échéant, à un lavage ou épuration complémentaire, par exemple en les traitant par un précipitateur électrique à une température élevée, on pourra les obtenir sous forme d*huiles propres exemptes ou sensiblement exemptes d'éléments lourds du goudron.
De plus, en réalisant la distillation une température élevée et en épurant les gaz par un pré- cipitateur électrique à une température élevée, les huiles lourdes pourront être maintenues à l'état de vapeur et être recueillies.ultérieurement à titre de partie du distillat;
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et lorsque la séparation est réalisée': par une condensation fractionnée, les huiles lourdes pourront être recueillies plus ou moins séparément des huiles légères, et celles-ci pourront leur tour être recueillies sous forme de frac- tiona de points d'ébullition différents ou d'échelles de points d'ébullition différentes.
Lorsqu'on fait passer les gaz de four à coke à travers une série de chaudières et soumet ces gaz à un lavage répété à l'aide du goudron qui doit être distillé par ces gaz, le mélange résultant des gaz et vapeurs peut être suffisamment propre pour donner des huiles qui sont suffisamment propres pour pouvoir être employées sans exiger de traitement complémentaire.
Si un traitement complémentaire est nécessaire, ce traitement peut être effectué, par exemple, par l'emploi d'un précipitateur électrique à des températures élevées ou en lavant les gaz à l'aide de goudron ou d'huiles lourdes qui peuvent, si on le désire, effectuer une nouvelle distillation du gou- dron ou de l'huile employée pour laver les gaz et les sou- mettre à une épuration complémentaire en vue d'en séparer les éléments lourds du goudron. Lorsqu'on fait usage d'une saire de chaudières, on peut y distiller différentes matières, par exemple du goudron dans la première, de l'huile dans la seconde, etc....
Cette invention est particulièrement avantageuse pour la distillation du goudron de houille, ou de mélanges de joudron de houille et d'un autre goudron, à une cokerie, Elle est aussi applicable aux autres installations de houille. dans lesquelles on produit des gaz de distillation chauds, par exemple aux installations de cornues à gaz. dans les- quelles les gaz chauds dérivés des cornues peuvent être employés pour effectuer la distillation et danslesquelles du goudron de gaz d'éclairage, ou un mélange de ce goudron
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avec du goudron de four à coke ou avec un autre goudron, peuvent être distillés De plus, l'invention n'est pas limitée à la distillation du goudron, étant donné qu'on peut par exemple, distiller des mélanges de goudron de four à coke avec des huiles ou résidus de pétrole.
Le goudron ré- sultant de la carbonisation à basse température diffère considérablement du goudron de houille ordinaire mais peut facilement être distillé suivant l'invention soit conjoin- tement avec d'autres goudrons, soit mélangés avec aux*, On peut distiller d'une façon analogue du goudron de gaz à l'eau ou des huiles de goudron provenant de divers traite- ments, Lesproduits de cette distillation peuvent être conservés séparément ou mélangés pour donner desroduits composés Lorsqu'on distille des mélanges de goudrons etc .,. un ou plusieurs des goudrons ou huiles peuvent être introduits dans la chaudière pendant la distillation.
La quantité de chaleur que renferment les gaz. chauds des fours à coke est beaucoup de fois celle nécessaire pour distiller la quantité de goudron normalement extraite des gaz de four à coke, cette quantité étant environ 20 à 35 fois celle nécessaire. Il en résulte qu'il est possible de distiller par les gaz d'un seul four ou d'une seule batterie une quantité de goudron beaucoup de fois supérieure à celle produite par les gaz de ce four ou batterie. Par conséquent, on peut employer les gaz de quelques fours pour , distiller le goudron de la batterie entière, ou employer . les gaz d'une seule batterie pour distiller le goudron de nombreuses, batteries ou le goudron dérivé de quelque autre source.
Du point de vue du fonctionnement de la batterie on peut employer quelques-uns des fours de la batterie pour distiller par le procédé de*distillation suivant l'invention le goudron dérivé du reste de la batterie et combiner la
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déshydratation du goudron avec sa distillation.
Lorsqu'on dispose de goudron provenant d'une source externe ou de goudron provenant d'autres batteries* on peut employer une quantité. Elus grande des gaz dérivés d'une seule batterie pour cette distillation,
Pour mieux faire comprendre 1$inventions, on la décrira ci-après en se référant aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemples certaines formes de réali- sation d'un appareil agencé pour réaliser le procédé suivant l'invention, étant bien entendu toutefois que celle-ci n'est limitée en aucune façon par ces exemples.
Dans les dessins annexés
Fig. 1 montre en élévation une partie d'une des extrémités d'une batterie de fours à coke et une dispo- sition d'appareil de distillation établi suivant l'invention*
Fig.2 est un plan de l'appareil de fig. 1,
Fig. 3 est un plan montrant une partie d'une bat-r . terie de fours à coke et une chaudière de distillation située sur le coté arrière de labatterie,
Fig. 4 est une élévation représentant une partie de la batterie et de la chaudière de fige, 4.
Fig. 5 représente une autre forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention et un précipitateur électrique servant à épurer les gaz et les vapeurs de la chaudière
Fig. 6 représente une autre forme de réalisation munie de laveurs servant à laver les gaz. et les vapeurs s'échappant de la. chaudière.
Fig. 7 montre une autre forme de réalisation dans laquelle un laveur est monté sur la chaudière
Fig. 8 montre une variante des moyens prévus, pour laver les gaz. et les vapeurs de la chaudière.
Fige 9 représente une série de chaudières,
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Fi&.. 10 représente une série de chaudières dis- posées d'une autre façon.
Pige 1). représente une série de chaudières agencées pour la. distillation à plusieurs phases.
Pige 12 représente une série de chaudières travaillant en contre-courante ]lige 13 montre une autre disposition dea chaudières à contre-courante
Fig.- 14 représenté une construction et une dis- position modifiées des chaudières.
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3ige 15 représente une autre variante. 3igs.. 16 et 1? sont respectivement une élévation \ et un plan d'une autre disposition.
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igse las, 19 et 20 sont des variantes* Tigs-. 21 à 28 inclus représentent des 'chaudières munies de dispositifs de pulvérisation modifiés* 2?iga* 89s 30 et 31 montrent une construction convenable de précipitateur électriques, ces figures étant respectivement une élévation arec coupe verticale partielles, une coupe transversale et un plan avec coupe horizontale
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partielle du précipitateuro On se référera- d'abord aux figs 1 et 2 dans :
lesquelles 1. désigne une partie d'une des extrémités d'une batterie de fours à coke à sous-produits. les fours étant
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munis des tuyaux d'échappement ou tuyaux montants usuels débouchant dans le barillet ou conduite collectrice ±
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muni d'une botte d'échappement centrale Je la, conduite transversale ±munie d'un branchement ± va. du barillet .!. aux condenseurs ou réfrigérants, indiqués schématique-
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/est/ . meut ea 2. **,µ.# Le tuyau Vmun1 d'un roblnet-ranne ou t autre obturateur j± :Le tuyau d'échappememt de gaz 9 partant du réfrigérant ou condenseur $ aboutit à un
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exhausteur l2. qui refaule les gaz par le tuyau 2S aux
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saturateur , etc...
(non représentes) L'installation décrite jusqu'ici est l'installation collectrice ordinaire clés fours à coke à sous-produits.
Le goudron (ou le mélange de goudron et de liqueur) recueilli dans la. botte d'échappement 4 est con- duit par le tuyau Il muni d'un robinet à un réservoir de décantation 12 dans lequel la séparation du goudron d'avec la liqueur ammoniacale s'effectue, le goudron passant alors par un tuyau 13muni d'un robinet au réservoir à goudron 14. Une pompe 16 refoule le goudron par des. tuyaux 1,5 17 et 18 dans des injecteurs 20 situés à l'ex- trémité supérieure d'une chaudière verticale 2 de conte- nance relativement grande. On peut se servir du tuyau de branchement 22 pour remplir la chaudière, mais. en ser- vice, le robinet du tuyau 22 sera fermé et le robinet 19 ouvert.
Une tuyauterie de circulation 23munie d'une pompe de circulation 24 permet de retirer le goudron de la partie inférieure de la chaudière et de le refouler vers les tuyaux d'injection situés à la partie supérieure. Des robinets 25 et 26 prévus sur les tuyaux 23 permettent d'isoler la pompe lorsqu'on le désire Un tuyau d'extrac- tion 27muni d'un robinet va de laraartie inférieure de la chaudière 22au récipient à brai Un tuyau de trop plein est situé à la moitié de la hauteur de la chau- dière 21 pour permettre à une quantité réglée de goudron ou de brai de se déverser de cette chaudière au récipient à brai 30.
Ce tuyau de trop-plein descend jusqu'à, la partie inférieure de la chaudière et comporte un séparateur de gaz 28a duquel part un tuyau de retour du gaz 28b,
Un tuyau à gaz 29 partant d'une des extrémités du barillet 1 aboutit à la chaudière 21 en un point situé un peu au-dessus du niveau du goudron qu'elle renferme ce tuyau étant muni d'un robinet.
Un tuyau d'échappement
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de gaz .il partant d'un point voisin de l'extrémité supé- rieure de la chaudière 21 aboutit à un système condenseur séparé indiqué en et'¯3.3.* le tuyau 31 étant muni d'un robinet 31a, Le tuyau d'échappement de gaz partant du système condenseur est indiqué en 34 et est muni d'un ro- binet 34a, Un tuyau de by-pass 5? muni d'un robinet est relié au tuyau 31pour permettre, lorsqu. on le désire, de faire passer le fluide directement sana passer à. travers le système condenseur séparé.
Un aspirateur36 est disposé pour aspirer les gaz à travers le système et les refouler soit par un tuyau à robinet 37 dans le tuyau d'échappement de gaz 25. soit par un tuyau à robinet dans la conduite transversale 5. en un point de cette conduite situé en avant du condenseur 7.
Tees produits condensés dans les condenseurs ou réfrigérants 1. et 8 peuvent être retirés par des branche- ments 39 et !2 et conduits par un tuyau 41muni d'un ro- binet à un réservoir de décantation 42. et le goudron léger ou les huiles peuvent alors être recueillis dans le réservoir 43 et, si on le désire, conduits par le tuyau 44 à la tuyauterie 15 aboutissant à la chaudière 21.
Bans le fonctionnement de l'appareil représentée le barillet 3. la conduite transversale et le système con- denseur de labatterie de fours, à coke peuvent travailler à peu près de la manière usuelle, le goudron lourd se déposant dans le barillet, et les condenseurs 7,8 retenant le goudron léger ou leshuiles. Le gas chaud de four à coke, retiré d'une des extrémités du barillet 1 par le tuyau 29. arrive à la chaudière 21 dans laquelle il pénètre au-dessus du niveau, du goudron ou brai qu'elle renferme.
Le gaz chaud ainsi retiré possède avantageusement une température élevée telle que celle qu'on peut obtenir en supprimait les jets- de liqueur ammoniacale ou d'autres
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liquidas a l'extrémité du barillet, de aorte que les gaz. chauds des fours à coke montent dans les tuyaux d'échappemen 2. pénètrent dans le barillet près d'une de ses extrémités et en sortent par le tuyau 29 à une température voisine de celle à laquelle ils quittent le four à coke, leur température n'ayant pas beaucoup diminué; au moment où. ils atteignent la chaudière 21.
On introduit du goudron à distiller dans la chaudière 21 jusqu'à ce que celle-ci en contienne un grand volume, par exemple dix mètres cubes ou davantage* :Le goudron dont on remplit la chaudière peut être dérivé. du réservoir d'alimentation 14 et l'on peut employer la. pompe 16 pour le refouler dans cette chaudière par les tuyaux 15, 17et la¯* Quand la chaudière est chargée, on peut, dans le procédé intermittente couper la communica- tion avec le réservoir d'alimentation et faire circuler de nouveau le goudron de la chaudière à l'aide d'une pompe
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/Le/ qui/fait passer de la partie inférieure de la.
chaudière dans la tuyauterie de circulation et le ramené par les tuyères d'injection 20 celles-ci le projetant à l'état pulvérisé dans Impartie supérieure de l'espace à. vapeur de la. chaudière, de telle aorte qu'il tombe en pluie à travers le courant de gaz chauds de four à coke passant à travers cet espace.
Ceci détermine le chauffage graduel du goudron par les gaz. de four à coke chaude jusqu'au moment ou la charge entière de goudron que renferme la chaudière a été portée à la température désirée Lorsqu'on ne désire effectuer qu'une déshydratation on peut faire circuler la charge jusque ce qu'elle ait atteint une température suffisamment élevée pour éliminer toute (ou sensiblement toute) 10,eau qu'elle renferme, conjointement arec les quantités accessoires d'huiles légères qui peuvent être éliminées simultanément. lorsque le goudron doit en
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outre être distillée on continue la. circulation et l'on élève graduellement la. température du goudron jusqu'à ce que celui-ci ait été distillé au degré désiré et qu'il reste dans la.
chaudière un résidu de goudron lourd, ou de brai possédant le point de fusion désiré.. La charge de brai ou de goudron lourd, peut alors être conduite par le tuyau 27 au réservoir d'alimentation 30. les gaz chauds des fours à. coke sont aspirés à. travers 1* espace à vapeur de la. chaudière, et lorsqu'ils sont entrés en contact avec le goudron projeté, en pluie à. travers eux.
sortent par le tuyau 31 et se rendent soit par le by-pass ±5 et la conduite transversale ± au système condenseur principal 7-8, soit par le robinet 31a au système condenseur séparé 32-33, passant ensuite par les tuyaux 34 et 37 au tuyau, d'échappement de gaz 25 ou par les. tuyaux 34 et ±8. au système condenseur principal..
Le mé- lange des huiles distillées du goudron, par les gaz chauds, des. particules de goudron ou de brai entraînées et du courant de gaz.est soit condensé séparément dans les conden- seurs 32 et 33, soit entraîné et condensé dans le système condenseur principal 7-8
Dans le mode de travail décrit. le goudron dis- tillé est celui produit par la batterie de fours à coke. mais la capacité de distillation de la quantité de gaz chauds de four à coke disponible est si grande qu'on n'a. besoin que d'une faible quantité de ces.
gaz pour distiller le goudron produit par la batterie Du goudron dérivé d'au- tres batteries ou d'une source extérieure peut être in- troduit similairement dans la chaudière 21 et être distillé de la. même façon pour produire d'une part un goudron plus lourd, ou un résidu de brai, d'autre part des huiles dis- tillées. qui peuvent être condensées soit séparément, soit dans le système condenseur de la.. batteries
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Au lieu de distiller du goudron, on peut distiller d'une manière analogue des huiles de goudron ou d'autres matières.
Par exemple, d'autres goudrons, tels que le goudron de gaz d'éclairage, le goudron de gaz à l'eau, le goudron de cornues verticales, le goudron à basse tempéra- ture, les huiles de goudron de houille les huiles de goudron de gaz à l'eau ou d'autres huiles de goudron, les huiles de goudron à basse température, les huiles de pétrole, etc..., peuvent être distillés d'une façon analogue en uti- lisant à cet effet la chaleur des gaz chauds des fours à.
co- ke, Au lieu de distiller une matière seulement, on peut distiller des mélanges de matières, par exemple des mélanges de goudron de houille avec d'autres goudrons, pour obtenir un distillât composé et un brai résiduel composée
Le procédé qui vient d'être décrit est un procédé intermittent ou à charges successives dans lequel la chaudière est chargée d'une grande quantité de goudron qui est mise en circulation jusqu'au moment où elle a été distillée au degré désiré, le résidu de la distillation étant alors retiréo
On peut augmenter la quantité de goudron distillée en introduisant au cours de la distillation un supplément de goudron destiné à remplacer le goudron distillé, de fa- con à maintenir un volume sensiblement constant de gou- dron dans la chaudière
De plus,
le procédé peut être rendu continu en enlevant le résidu de la chaudière d'une façon continue lors- que la. distillation a atteint le degré désiré. Si l'on introduit du goudron d'une façon continue à. une vitesse réglée et qu'on enlève d'une façon continue le résidu de la distillation, on peut rendre l'opération continue en pro- duisant d'une façon continue des huiles distillées et du brai résiduel;
ou bien l'opération peut être rendue inter-
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mittente en retirant par intermittence une partie *1 du. brai résiduel et en introduisant une quantité convenable de goudron brut. etc. pour remplacer la.. quantité retirée* Quoique la chaudière représentée ne comporte pas de calorifuge, elle sera calorifugée dans lapratique pour empêcher la perte de chaleur par rayonnement, et il en est de même de la- tuyauterie de communication, etc.
, quoique la quantité de gaz de four à coke chaud disponible puisse Être telle qu'une perte de chaleur considérable puisse se produire par rayonnement sans que ceci ait un effet sérieux sur 1* opération
Dana l'appareil des fige 3 et 4, la batterie de fours à coke comporte les tuyaux d'échappement ordi-
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naires 2 le barillet 3 et la conduite transversale 5a.
/des A. carrière de la. batterie quatre/fours, sont munis de tuyaux &# échappement distincts 55 et de tuyaux g, munis d'un robinet 56* et d'une tuyère d'injection et aboutissant /une à/grande chaudière 57 dont la construction et le fonctionne- Ut ment sont analogues, à ceux de la chaudière des figs. 1 et 2..
On charge la chaudière ±± de la manière précédemment décrite d'une masse de goudron ou autre matière à distiller qui est mise en circulation à l'aide d'une pompe 58* dans. la tuyauterie 59 aboutissant aux tuyères 60, dont le rôle est de projeter le goudron à l'état pulvérisé dans les. gaz de four à coke chauds traversant l'espace à. vapeur de la chaudière:
, ces gaz et les vapeurs distillées s'échappant par le tuyau 68 pour se rendre au système condenseur* Le goudron ou les autres matières à distiller peuvent ttre dérivés du réservoir d'alimentation 61 par une pompe 62 aboutissant à la tuyauterie 59et aux tuyères 60 Dans- le cas d'une distillation continue le résidu est déversé par le tuyau 64 et le tuyau 65 et amené, au réservoir à. brai 66, tandis que, à. la- fin de la. distillation le résidu peut être
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retiréde la chaudière et conduit par un tuyau et un tuyau 65à ce même récipient
Dans la. disposition des figs 3 et 4, plusieurs.
des foursà coke (quatre dans l'appareil représenté) sont reliée- par dea tuyaux montante à la chaudière contenant la grande masse de goudron ou autre matière à distiller Ces fours, àcoke peuvent être isolés du barillet 3a situé à l'autre extrémité de la batterie quand on fait passer les gaz de ces foura à travers la chaudière en vue de la dis- tillation, mais si la.
chaudière ne travaille pas, ou si l'on se propose de ne relier à la chaudière qu'une partie seulement des fours, les fours qui ne sont pas reliés, à, la. chaudière peuvent être reliés au barillet et travailler de la façon ordinaire, en ce qui concerne le gaz qui en est recueillie Lorsque les gaz sont employés pour la distilla- tion, la quantité de gaz retirée par unité de temps aéra réglée par un aspirateur convenable (non représenté), tûae chaudière du genre de celle des figs. 3 et 4 peut remplacer partiellement le barillet, en ce qui concerne les fours y relié.., ou bien on peut la faire travailler conjointement avec le barillet* La distillation du goudron dama la.
chaudière 57 peut être réalisée d'une façon analogue à celle décrite pour la- chaudière 21. des figs. 1 et 2. et les huiles distillées peuvent être condensées, soit séparé- ment, soit dans le système condenseur ordinaire de la batterie,
Si on le désire, on peut prévoir un tuyau ou serpentinà vapeur d'eau 69 dans la partie inférieure de la. chaudière pour seconder la distillation ou le prechauffa- ge du goudron, soit par chauffage indirect, soit par une injection directe de vapeur d'eau. dans la masse de goudron,
La construction,, la disposition et le fonction- nement de la. chaudière de fige 5 sont analogues à ceux des
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figs.
3 et 4, mais cette chaudière est munie de moyens permettant d'épurer le mélange de vapeurs de distillat et de gaz s'échappant de la chaudière Les. pièces de fig.5 qui sont analogues à celles de fig.4 ont été désignées par les mêmes, références Sur le tuyau d'échappement 68 est monté un précipitateur électrique représenté schématique- ment en 70 et dont le rôle est de soumettre le mélange de gaz et de vapeurs à l'action d'une décharge électrique à haute tension pour précipiter les particules, liquides et solides en suspension dans ce mélange. les particules de goudron entraînées par le courant de gaz sont ainsi enlevées=,¯et il en est de même des éléments liquides condensés qui peuvent exister à l'état liquide dans ce courant.
La matière séparée peut être renvoyée à la chau- dière par rétrogradation à l'aide d'un tuyau 71, ou- être conduite par un tuyau 71a à un réservoir 72, duquel on peut la retirer ou la. renvoyer à l'aide d'une pompe dans la chaudière en vue d'une nouvelle distillation
Les fige* 29, 30 et 31 représentent une construc- tion convenable de précipitateur électrique que l'on décrira plus loin.
Les gaz et vapeurs épurés passent du précipita,. teur électrique 70 à une série de condenseurs ou réfrigé- rants à fractionnement 73, 74 et 75, Ces réfrigérants peuvent être du. type direct ou indirecte Les huiles distillées qui s'7y condensent seront des huiles propres.
En prévoyant plusieurs réfrigérants ou condenseurs:, on effectue une condensation à plusieurs échelons ou fraction- née, ce qui permet de recueillir directement des huiles. propres de points d'ébullition progressivement décroissants.
Lorsqu'on fait usage de réfrigérante directes, le refroidis- sement peut être effectué à l'aide de liqueur ammoniacale ou d'huiles de levage, et la séparation fractionnée peut
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Être favorisée en lavant chaque condenseur soit avec de l'huile provenant de l'échelon qui vient directement après, soit avec de l'huile condensée dans le marne échelon.
Arec cette même disposition de condenseur, et en ayant recours à un précipitateur électrique pour épurer les gaz et Tapeurs qui s'échappent de la chaudière, on peut obte- nir directement des huiles propres qui peuvent être rendues sans subir une nouvelle distillation, quoique ces huiles puissent être soumises à un raffinage complémentaire, consistant par exemple à en extraire les acides de goudron par un traitement à la soude caustique, etc....
Dans certains cas, il peut être désirable, par exemple lorsqu'on récupère le naphtalène des vapeurs, de laver lë produit d'un ou plusieurs échelons des systèmes condenseurs à l'aide d'une huile très lourde employée comme absorbant à une température réglée.
Le produit précipité par le précipitateur élec- trique peut être de la nature d'un brai mou ou d'un gou- dron lourde en particulier lorsqu'une quantité considérable de goudron est entraînée par le courant de gaz de four à coke* Oe produit peut être conservé séparément à. titre de produit du procédé ou être ramené à la chaudière pour une nouvelle distillation Si l'on continue la distil- lation dans la.
chaudière jusqu'à ce qu'un brai lourd ait été obtenu comme résidu, des huiles lourdes seront séparées sous forme de vapeura de la charge de matière que renferme la chaudière et ces vapeura d'huiles lourdes pourront, après avoir été dépurées par le précipitateur électrique, être soumises à. une condensation fractionnée, des huiles distil- lées lourdes propres étant ainsi obtenues directement du procédé* Lorsqu'on a besoin de distiller uneprovision d'huiles sales.-, ces huiles peuvent avantageusement être
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distillées dans un appareil tel que celui représente 11 suffit de charger la. chaudière de ces huiles et de réali- ser la- distillation de la. manière décrite.
En épurant les gaz électriquement on pourra, obtenir des huiles propres à. titre de condensât le résidu de la redistillation de ces huiles sales restant dans lachaudière sous forme d'un goudron plus ou moins lourd mélangé avec une quantité plus ou moins grande de goudron provenant du lavage des gaz de four à. coke et s'accumulant dans la. chaudière pendant la. distillation* Si l'opération est réalisée pendant un temps suffisante et en particulier en introduisant des quantités supplémentaires d'huiles à distiller au cours du traite- ment, on pourra obtenir un brai résiduel plus ou moins durs, selon le point auquel ladistillation aura été poussée
Si l'on n'a pas besoin d'huiles distillées très propres,
on peut se dispenser de les épurer à l'aide d'un précipitateur électrique. Pour certains usagea on a par exemple besoin de mélangea d'huiles distillées et de goudron de houille* et pour produire ces mélanges la, présence d'une quantité plus ou moins grande de goudron condensé avec les huiles ne constitue pas* un inconvénient et peut même être désirable* En pareils cas, on peut em- ployer un appareil du genre de celui représenté dans les figs. 3 et 4 ne comportant pas de précipitateur électri- que.
Toutefois, même dans ce cas les huiles condensées seront relativement propres: en comparaison avec les huiles légères, ou goudronneuses ordinairement recueillies dans les réfrigérants ou. condenseurs en partant de gaz de four à coke. à. cause:
de la quantité relativement grande d'huiles distillées expulsées du goudron pendant la distillation et de l'action de tarage du goudron sur les gaz de four 9. coke* action dont Intendance est de précipiter les éléments lourds du goudron, pendant que les gaz traversent lespace
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à vapeur de la chaudière
Au lieu d'employe des précipitateurs électriques pour épurer le mélange des vapeurs et gaz distillés, on peut employer des laveurs, en particulier lorsqu' on n'a pas besoin d'huiles absolument propres* Un ou plusieurs. laveurs de ce genre disposés pour laver les.
gaz à leur sortie de la chaudière épureront ces gaz dans une mesure plus ou moins grande, Ce ou ces laveurs peuvent être munis de moyens permettant de faire circuler le goudron, le brai ou divers genres d'huile, d'eau ou de liqueur ammoniacale à travers ces appareils, selon les résultats désirés Ces laveurs peuvent être du type à chicanes ou d'un autre type propre à créer un contact entre les gaz et le liquide laveur..
On peut ne laver les gaz qu'une seule fois ou les laver plusieurs fois* On peut laisser la. température s'abaisser dans chaque laveur, auquel cas il peut se produire une certaine condensation, ou maintenir la température en lavant les ga& à l'aide de matière pré- chauffée* Si les gaz ou lesmatières de lavage sont suffisamment chauds, on peut \ effectuer une distillation complémentaire de l'huile* ;La. fige 6 représente une dis- position des laveurs la chaudière représentée dans cette figure est analogueà celle de :tige 5, :
Le mélange de gaz et de vapeurs qui s'en échappe par le tuyau 76 traverse le laveur 77, puis passe par le tuyau 81 au laveur 82 et s'échappe finalement par le tuyau 86, Une matière de lavage (goudron. brai, huile, etc,,,) dérivée d'un réser- voir 78 est mise en circulation à l'aide d'une pompe 79 et passe, à travers un régulateur de température 80.
au sommet du laveur* En chauffant ou refroidissant la matière en circulation dans l'échangeur de chaleur 80, on peut maintenir la température au point désiré et effectuer, en plus du lavage, soit un refroidissement et une condensation,
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soit le chauffage de la matière en vue d' éviter une tellecon- densation* Une disposition analogue est prévue pour faire circuler du goudron, du brai ou de !huile, dérivés d'un réservoir 83, à. l'aide d'une pompe 84, la matière se rendant en passant à travers l'échangeur de chaleur 85 à la. partie supérieure du. laveur 82, Certains des éléments les plus lourds peuvent être élimines du mélange de gaz et de Tapeur pendant le lavage, selon la. température maintenue.
Les gaz et vapeurs lavée se rendent par le tuyau 86 à un sys tème condenseur (non représenté) dans lequel la. condensa.- tion d'huiles relativement propres s'effectue*
Dans la disposition de fig. 7, la matière que renferme la chaudière peut être mise en circulation à tram- vers le lave= ±± -qui peut être suivi d'un ou plusieurs autres laveurs (non représentés) tels que ceux représentés dans la fig. 6, Une quantité additionnelle de goudron ou d'huile à distiller peut être transférée du réservoir 88 au laveur et à lachaudière par une pompe 89, et une partie de cette matière peut être injectée dans lapartie supé- rieure de l'espace à vapeur de la. chaudière à.
l'aide d'injecteurs 80.La pompe servant à faire circuler la matière de la chaudière au sommet du laveur et au sommet de lespace à. vapeur de 1& chaudière est indiquée en 90. la: tuyauterie de circulation étant munie d'un prolongement .il permettant d'amener la. matière au sommet du laveur Dans cette disposition le goudron ou brai coulant de la. partie inférieure du laveur descendà travers l'espace à vapeur de la. chaudière, tandis qu'une quantité suppléa mentaire de goudron ou de brai peut être Introduite di- rectement dans l'.espace à vapeur par les tuyères 60.
La fig. 8 montre une autre disposition de laveurs permettant de produire des huiles distillées relativement propres En plus du laveur 87a situé au sommet de la
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chaudière, deux autres laveurs $7** et 87c sont disposés de telle aorte que le mélange de ga& et de vapeurs les traverse en série, t'huile d'un réservoir 88a est refoulée au sommet du laveur 87c, l'huile provenant de la. partie inférieure de ce laveur et recueillie dans un réservoir
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88 est refoulée au sommet du laveur ffift et l'Emile du laveur 8'ST. recueillie:
dans le réservoir est refoulée au sommet du laveur 8? manière de la chaudière elle- même est mise en circulation a l'aide d'une pompe 90a qui la. reçoit ils sa partie inférieure et est projetée à
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l'jétat divisé dans la partie supérieure de l'espace à vapeur Cette disposition assure un lavage à contre-cou- rant du mélange de gaz et de vapeurs, Une partie * de l'huile de lavage peut être dérivée des réservoirs 87b et 87e dans le cas où le lavage enlèverait un supplément d'halle des gaz, et lorsque l'huile est elle-même en partie distillée par les gaz, un supplément d'huile peut être fournie le cas échéant..
Un refroidissement peut être appliqué pendant le lavage,ou bien on peut employer de l'huile chaude et effectuer une distillation partielle de cette huile simultanément avec le lavage, de façon que des huiles de plus en plus lourdes soient obtenues après les opérations de lavage successives.
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Dans les figue 9 et 10, 2L!e 1.b.. 91. '1.d représentent une série de chaudières réunies chacune a cinq fours d'une batterie de telle sorte que les quatre chau-
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dières se trouvent réunies au nombre total de fours A tune batterie de vingt foura et peuvent remplacer le barillet et le système collecteur ordinaire de la. batterie, Ces
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chaudières- sont de lamême construction générale que celle précédemment décrite, et les fige. 9 et 10 sont schémati- ques., 4u chaudières 91 .
91 91 et 91 sont disposées en série, de telle sorte que le goudron à distiller peut
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Strie introduit dans la chaudière 9- par un tuyau 63"* mis en circulation dans cette chaudière par un tuyau S9 et une pompe Ê Jusqu'à, ce qu* il ait été distillé au degré désirée chargé ensuite dans la chaudière 91b par un tuyau 64a pour y subir une distillation complémentaire puis chargé successivement dans les chaudières 91* et 9fe
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en vue clune distillation complémentaire Jusqu )à ce qu'un brai dur ait été obtenu comme résidu de la distillation à plusieurs échelon
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Des préeipitateurs électriques 92*.
93 le et 92 ci sont montez sur les tuyaux d'échappement de gaz et de Tapeurs allant des chaudières, aux condenseurs 9'3t 9!* à et 93"a lorsque ces préolpitatours électriques, sont pré- rus les gaz sont nettoyée de la manière précédemment décrite et seules des huiles propres sont condensées dans les condenseurs.
De plus, en raison de la distillation progressive du goudron. on obtient dans les quatre conden- seurs des huiles de plus en plus lourdes les huiles légè-
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res étant obtenues dans les condenseurs 92 et 93 et les huiles lourdes dans les condenseurs la .0 et 93 En. réglant 1* opération on peut directement obtenir sous forme d'huiles propres des huiles de propriétés différentes Par exemple on peut obtenir l'huile la plus lourde dans le condenseur 93d, des huiles à créosote légères dans le
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condenseur 93 une huiles acide dans le condenseur 93b a et une huile légère dans le condenseur 93, Les condenseurs ' peuvent aussi être munis de mo.yena da tarage tels que ceux
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représentés dans la fig* 8e Ses.
gaz s'échappant du conden- seur ou laveur 93 traversent le condenseur 93c;les gaz non condensés se combinent alors et traversent le conden- seur 93b; et les gaz du système entier s'échappent finale- ment dit condenseur pour se rendre à d'autres condenseurs
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destinés recueillir les éléments condensables des gaz
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et à en recueillir l'ammoniaque, etc... Le courant de
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gaz à travers le système est déterminé, par exemple, par des. exhausteura (non représentés) convenablement disposés
Une autre forme de réalisation est représentée dans la tige 11 dans laquelle des chaudières analogues
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91% 1* 91& et sont prévues pour traiter tous les gaz de la. batterie.
Les gaz et les vapeurs résultantes passent par le collecteur ou tuyau commun à un grand précipitateur électrique 92c, puis par une série de con-
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denseur& fractionnés 9 93 r et 93e dans lesquels les huiles lourdes et les huiles légères sont condensées progressivement et d'une façon fractionnée* Les gaz pas- sent alors à un autre dispositif de lavage ou d'absorption (non représenté) en vue d'en récupérer l'ammoniaque, etc...
Dans la disposition des figs.. 9, 10 et 11, des moyens peuvent être prévus: pour faire circuler le résidu de goudron ou le brai d'une chaudière à la suivante, d'une façon continue ou par charges distinctes, lorsqu'il a at- teint le point de fusion désiré, ce qui permet de produire simultanément des ferais de différents points de fusion à
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l'aide de différentes chaudières Lorsque le goudron a été distillé progressivement de cette manière, il pénètre, par
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exemple, dans le tuyau d'alimentation 6 de fig. 11 et le résidu passe d'une chaudière â. la suivante par les, tuyaux 4 et 4j le résidu de brai final. étant évacua par un tuyau 9If:...
Un tuyau d'jalimentation de gou- dron séparé 63 muni de branchements aboutissant aux chau- dières séparées, permet de fournir du goudron frais di- rectement à chacune des chaudières lorsqu'on le désire soit dans le but de modifier l'opération en séria, soit dans le but de permettre à chaque chaudière de travailler indépendamment des autres en ce qui concerne ses tuyaux
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d'alimentation et d'jévacuationa
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Une disposition appropriée à. la distillation à plusieurs échelons est indiquée schématiquement dans la. figs 12 dans laquelle le goudron du réservoir d'alimne- tation 94 est introduit dans la.
première chaudière 91a et mis en circulation à travers cette chaudière à l'aide d'une pompe 952 et d'un tuyau 96a jusqu'à, ce que la distillation ait progressé jusqu'au degré désiré une partie du goudron ou brai pouvant alors être déviée par un tuyau 972 à la seconde chaudière 91b et remise en circu- lation. dans cette chaudière d'une façon analogue jusqu'à ce qu'une nouvelle distillation y ait été effectuée après quoi le brai peut être transféré à la chaudière 91c pour y subir une nouTelle distillation* En réglant les robinets de la- tuyauterie de communication* on peut rendre l'opération continue et faire passer continuellement une fraction du brai circulantà la chaudière suivante!.
Dans les dispositions à chaudières, multiples' du genre de celles représentées, que ces chaudières travail- lent en série ou en parallèle, le précipitateur électrique peut être supprimé lorsqu'on* n'a pas besoin d'huiles propres, ou bien on peut le remplacer par des dispositifs labeurs de divers genres pour obtenir un degré de lavage et de nettoyage plus ou moins grand des gaz et Tapeurs*
Dans des chaudières telles que celles représen- tées dans les figs. 9 à 12. la distillation peut être interrompue pour une raison quelconque-.
En pareil cas, on peut couper l'admission des gaz aux chaudières. recueil- lir ces gaz dans le barillet ordinaire lorsque la. batterie comporte aussi un tel barillet et les soumettre dans ce barillet à une injection de liqueur ammoniacale pour re- froidir les gaz. Si la quantité de goudron ou d'huile est insuffisante pour faire travailler toutes les chaudières, on peut y employer de l'eau ou de la liqueur ammoniacale en vue du refroidissement..
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Dams la disposition de :Cis. 13 une série de chaudière 9x et SI** sont disposées en vue d'assu- rer la. circulation contre-courant du goudron à. distiller et des gaz chaude de four à coke... ?se goudron du réser- voir d'alimentation. 941 est refoulé dans la. première
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chaudière 911 et mis en circulation par une pompe 95*- Une partie du goudron ou brai circulant est transférée aoit d'une façon continue soit d'une façon intermittente. à.
la seconde chaudière 91j par un tuyau et eat remise en circulation et distillée dans cette chaudière. le brai
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étant finalement transféré par un tuyau &7 a la chaudière 91k dans laquelle la distillation finale a. lieu et de laquelle le brai résiduel est recueilli dans un réservoir
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6 Les gaz de four à coke chauda pénètrent d'abord dans la chaudière .ü:
. alors que leur température est maximum et ces gaz. servent à diatiller le brai qui a. déjà été préchauf- fé et partiellement distillée Cette opération à contre- courant effectue une distillation progressive du goudron* Le distillât le plus lourd de la chaudière 91k pénètre dans l'espace à vapeur de la chaudière .il! dans laquelle une certaine condensation peut se produire*, De même
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les vapeurs de la chaudière 91J se rendent'à l'espace vapeur de la chaudière 91i dans laquelle une certaine con- densation dea vapeurs les plus lourdes peut aussi se pro- duire, Les gaz. et vapeurs de la. chaudière 91i passent dans le système condenseur qui comprend, dans cet exemple, trois
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condenseurs.
93 9' et 9ff> Cette distillation permet d'obtenir desdiverses chaudières, des brais de qualités ou points de fusion différents
Dans les installations précédemment décrites, la chaudière: est cylindrique et verticale la distillation peut toutefois être réalisée d'une façon analogue dans d'autres. constructions de chaudières par exemple des chaudières horizontales des chaudières rectangulaires, etc...
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toutefois les chaudières sont destinées à contenir une quantité relativement grande du goudron ou autre matière à distiller et sont munies de moyens permettant de faire circuler le goudron ou brai, etc... et de l'amener ancontact intime des gaz traversant 1' espace à Tapeur de la chaudière* Des chaudières de ce genre peuvent Atre employées pour distiller des goudrons de divers, genres, com- me précédemment décrit, et peuvent être disposées- pour être chauffées par des gaz de four à coke chauds ou par un gaz chaud dériTé d'autres installations de distillas tion ou de production de gaz à l'aide de houille par exemple d'usines à gaz à cornues horizontales, verticales, inclinées, etc... de gaz pauvre provenant de machines. à gaz pauvre, de gazogènes, etc...
Les figs. 14 à 19 mon- trent, à titre de variantes, quelques constructions et dispositions de chaudières différentes de celles précédem- ment décrites..
Dans la fig. 14, on a représenté une chaudière à plusieurs compartiments 91,91m et 91n munis de conduits de trop-plein 971 et 97m allant d'un compartiment au suivant, de tuyaux de circulation 961, 96m et 90'et de pompes 951, 95m et 95n pour faire circuler le goudron ou brai dans les: divers compartiments.
Un tuyau d'alimentation de goudron 611 et des tuyaux de trop-plein de brai 65m assurent l'introduction de matière fraîche et l'élimination de résidu soit d'une façon continue, soit d'une façon inter- mittente, Cette chaudière à compartiments travaille suivant le principe du contre-courant entre les gaz et le liquides
Dans la fig. 15, la chaudière 100 est constituée par une tour cylindrique ou rectangulaire de grande hauteur contenant dans sa partie inférieure une grande masse d'huile ou de goudron 101 qui est. mise en circulation dans le tuyau
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les par une pompe de circulation 102 et qui est refoulee a.
travers une série de tuyères d'injection 104 dans la partie supérieure de la, tour Les gouttelettes de goudron, d'huile ou de brai tombent à travers une zone de gaz chaud de hauteur relativement grande. Le gaz de distillation chaud sortant des cornues ou fours 105 monte dans les tuyaux d'échappe- ment 106 et pénètre dans la. chaudière verticale au-dessus du niveau, de liquide normal dans cette chaudière* Les gaz les vapeurs:
distillées et la. matière entraînée s'échappent par le tuyau 108, Ce mélange peut être traitée selon les procédés précédemment décrits, Par exemple, il peut être nettoyé à. l'aide d'un précipitateur électrique ou par lavage il peut être soumis à une condensation fractionnée, etc en vue d'obtenir des produits possédant les propriétés désirées.
Les éléments les plus lourds ou la matière entraînée par le mélange de gaz et de vapeurs qui se précipitent peuvent être ramenés à la. chaudière pour y subir une distillation complémentaire en conformité avec l'un des procédés précédemment décrits. On a. indiqué en 110 un tuyau permettant l'extraction du résidu ou du brai de la chaudière et un dispositif de trop-plein 109 qui est employé en cas de fonctionnement continu.
Un tuyau d'alimentation 111 muni d'une pompe 112 permet d'introduire en service une quantité supplémentaire de goudron, etc... à distiller*
Dans les figée 16 et 17 on a représenté un réaer- voir rectangulaire dans une position telle qu'il facilite l'introduction des gaz. Les éléments de l'appareil repré- santé dans ces figures qui correspondent à ceux de fig. 15 ont été désignés par les mêmes, nombres affectés de la. lettre 2. La- grande chaudière 100a est située au sommet de la. batterie et est reliée à une série de fours par un tuyau montant 106a.
Une chaudière de ce genre peut être placée à. l'une quelconque des extrémités de la. batterie ou en tout point intermédiaire et peut être employée enaddition
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au barillet ordinaire ou pour remplacer une partie de ce barillet, Il est évident qu'on peut, si on le désire, em- ployer plusieurs chaudières de ce genre.
Les figs. 18, 19 et 20 représentent des chau- dières dont la. construction ressemble un peu à celle des figs. 15 et 16 mais qui sont munies- de chicanes 109 et 110 pour augmenter le parcours des gaz traversant la. chaudière et augmenter d'une façon correspondante le nombre dea points de contact possibles entre ces gaz et le goudron injectée Dans les opérations par charges distinctes, les chicanes. peuvent plonger dans le liquide mais ne doivent pas s'étendre jusqu'au fond de la. chaudière. -Dans les. opéras tions continues, dans lesquelles le goudron est introduit d'une façon continue et le brai retiré d'une façon continue, les chicanes peuvent être prolongées jusqu'au fond de la c chaudière comme indiqué en 112e et dans la. fig 20.
Les parties de la chaudière des figs. 18 à 20 qui corres- pondent à celles des figs. 15 à 17 ont été indiquées par les mêmes nombres de référence affectés des lettres b ou c.
Dans le cas de l'opération continue seffectuée dans la. chaudière de fige 20. les gaz et le goudron peuvent passer tous deux en contre-courant autour des chicanes de façon à augmenter l'efficacité de la. distillation et prolonger le contact des. gaz. chauds avec les particules de goudron, ce qui augmente la distillation d'une façon correspondante* Somme dans le cas des chaudières précédemment décrites, on peut employer plusieurs chaudières disposées, soit en série, soit en parallèle, en soumettant le mélange de gaz, de va.- peurs et de liquide entraînéà un traitement subséquent (tarage, précipitation électrique, condensation fractionnée, etc..) pour recueillir des huilea distillées possédant les propriétés désirées directement comme produits de la distillation et de la condensation.
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Dans les chaudières précédemment décrites, l'amenée du goudron, etc... au contact des gaz chauds s'effectue en injectant ou projetant ce goudron à l'état pulvérisé ou sous forme d'une pluie dans les gaz qui se trouvent dana l'espace à vapeur de la chaudière, espace à travers lequel on fait passer les gaz chauds de la distillation de la houille, Les fige* 21 à 28 montrent d'autres façons de réaliser le contact désiré* Dans un but de simplicité, les chaudières ont été représentées séparément de la batterie de distillation et du système de condensation ou de traitement des gaz.
Les chaudières proprement dites, contenant la. grande masse de goudron, etc... à distiller, sontindiqu es par 114a à 114f, les tuyaux d'admission de gaz par 115a à 115f et les tuyaux d'échappement de gaz et de vapeur par 116a à 116f, Dans la. fi.g 21,m le tuyau d' inj ection de goudron 117 pénètre près de la partie inférieurede l'espace à vapeur de la. chaudière et délivre le jet de goudron de bas en haut dans le dit espace.
Dans la fig. 22,m on prévoit des palettes rotatives 118montées sur un arbre 119 qui eat actionné par un moteur 120. ces palettes projetant le goudron en pluie dans l'espace à vapeur de la. chaudière de façon à. l'amener au contact intime des gaz chauds. traversant le dit espace* Dans la fige 23, une pompe centrifuge ou rotative 121, placée dans la masse de goudron, etc..
à distiller et actionnée par un moteur 122,refoule le goudron, etc.. par un tuyau 123 dans des tuyères d'in- jection ou de pulvérisation 124 disposées dans l'espace à vapeur de la chaudière
Dans la, fig.24, une pompe convenable 125 telle qu'une pompe ]rash Hytorpuise le goudron, etc,* par un tuyau 126 et le gaz par un tuyau 127 et refoule le mélange résultant par un tuyau128 et des éjecteurs 129 (fig. 25).
Ces éjecteurs sont placés au-dessous de la surface du
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liquide, mais les extrémités d'échappement peuvent être. placées soit au-dessus soit au-dessous de cette surface
Dans la fige 26, des cônes rotatifs verticaux
130 actionnée par des moteurs la projettent le goudron ou autre liquide de bas en haut sous forme d'une pluie à l'intérieur de l'espaceà Tapeur de la. chaudière et l'amènent ainsi au contact intime des gaz traversant cet espace$
Bans les tige. 27 et 28, on prévoit des agitateurs rotatifs 132 actionnés par des moteurs: 133, Pour augmenter le contact du gaz arec les liquides, ces aviateurs sont munis d'arbres creux et des ouvertures, d'échappement 134 sont prévues. dans les. ailettes. des:
agitateurs* Un gaz com- primé -peut être refoulé par le conduit de l'arbre creux des agitateurs, ou bien on peut déterminer un appel de gaz dérivé de !* espace à vapeur de la chaudière et chassé au dehors par la. force centrifuge pendant la. rotation des. agitateurs ce gaz pénétrant ainsi dans la masse de liquide, ce qui l'oblige à s'élever à travers cette masser
Le précipitateur électrique 70 représenta dans les fige 29. 30 et 31 est particulièrement agencé en vue de la mise en pratique de la présente invention mais l'invention n'est pas limitée à ce type ou construction particulier de précipitateur électrique.
Le précipitateur représenté comprend une enveloppe 140-munie d'un orifice d'entrée de gaz et de vapeur 141 près de son extrémité inférieure et d'un. orifice de sortie de gaz et de vapeur !il. près- de son extrémité supérieure* Une chicane 143 est disposée entre l'orifice d'entrée 141 et la chambre à électrodes Une série de tubes 146 forment les électrodes positives des séparateurs dont l'en- veloppe est mise à la terre. Les électrodes, négatives 148 sont supportées par des conducteurs qui sont eux-mêmes supportés par des barres collectrices 144.
Les conducteurs
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147 et 147' servent aussi à espacer convenablement les élec- trodes148à l'intérieur des tubes 146, Les barres collec- trices prévuesà la partie supérieure du séparateur tra- versent des ouvertures 149 et pénètrent dans des chambres dans lesquelles elles sont supportées par des isolateurs 151, Les ouvertures 149 sont disposées de telle sorte que leliquide susceptible de s'être condensé dans les chambres 150 revient de :Lui-même dans le corps du précpipi- tateur. ;Des portes de nettoyage 152 sont prévues.. :
Le precipitateur est aussi muni de moyens de chauffage ou de refroidissement comprenant un orifice d'entrée 153 et un orifice de sortie 154 grâce auxquels on peut faire chou- 1er un agent de chauffage ou de refroidissemnet à travers le précipitateur pour régler ou contribuer à régler sa température.
En fonctionnement. le mélange de gaz et de vapeurs pénètre à la partie inférieure par l'orifice 141, et les particules lea plua lourdes de la matière susceptible d'agir été entraînée, sont précipitées par la chicane 143 et s'accumulent dans la chambre 155, d'oÙ on retire le dépSt par un orifice 156 :
Le mélange de gaz. et de vapeurs monte à travers le précipitateur et est soumis à la dé- charge à haute tension créée entre les électrodes qui sont reliées à toute source convenable de courant à.haute ten- sion, Les particules en suspension s'accumulent sur les parois des tubes, et descendent dans la chambre 144 située à. la partie inférieure du préoipi tateur. Le liquide qui s'accumule dans cette chambre peut être retiré d'une fa- çon continue ou périodique.
Le mélange de gaz et de va- peurs. débarrasse-dû liquide et des matières solides en suspension sort de l'appareil par l'orifice 142 pour se rendre aux condenseurs etc... ,
Le précipitateur représenté permet de traiter le
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mélange de gaz et de Tapeurs à. une température assez élevée Pour qu'une quantité plus ou moins grande des.
va peurs distillées soit retenue à l'état de vapeur* tout en éliminant par une précipitation électrique les particules les plus lourdes du goudron en suspension et les particu- les les plus lourdes du liquide condensée ]Le mélange est ainsi épuré à haute température et le mélange propre ré- sultant peut alors être soumis à une condensation frac- tionnée ou à quelque autre traitement propre à permettre d'en recueillir des huiles propres et à ne recueillir en- suite directement 1* ammoniaque* :
La. température du traitement de précipitation électrique peut être réglée . à la fois en réglant la. température du mélange gazeux admis au précipitateur et en ayant recours à 1.* enveloppe de chauffage prévue Par exemple, en faisant travailler le précipitateur électrique à 250 ou 300 C, ou. à une tempes rature plus élevée on peutdébarrasser le mélange de gaz et de vapeurs des particules solides et liquides en sus-
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ta tapeur pension à ces températures tout en retenant, dans l'espacer r-. le* Tapeurs d'huile lourde qui peuvent être condensées ul- térieurement par exemple de façon fractionnai pour donner des huiles lourdes, des huiles intermédiaires- et des.
huiles légères* Si la distillation est réalisée à des tempes ratures inférieures et telles que les gaz. et Tapeurs en excès de la-chaudière pénètrent dans le précipitateur à une tempé- rature plus basse, par exemple voisine de 200 ou 150 C. ou même moins, laquantité d'huiles relatiTement lourdes séparées dans le précipitateur sera augmentée d'une façon correspondante et, après l'épuration, le mélange de gaz et de vapeurs pourra, alors être refroidi en vue d'en- re- cueillir les huiles intermédiaires et les huiles légères.
Si onle désirs, le précipitateur électrique peutêtre muni d'un calorifuge pour éviter lespertes de chaleur.
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Pour rendre le. fonctionnement plus souple, il eat avantageux de relier les chaudières suivant l'invention
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/aussi à des tours qui sont/reliés à des barillets. de façon v, que les gaz. puissent* être recueillis dans les. barillets de la manière ordinaire lorsqu'on n'en a pas besoin pour la distillation du goudron et qu'on puisse employer dea fractions plus ou moina grandes de ces gaz.pour effectuer cette distillation dans les chaudières lorsqu'on le désire.
11 est évident aussi que lorsque les mêmes fours sont reliés. à la fois au barillet et aux chaudières, une certaine latitude est permise en ce qui concerne la disposition, en ce sens que les chaudières peuvent être placées soit à. la même extrémité de la batterie que le barillet, soità l'extrémité opposée De même, la disposition peut être telle que des huiles distillées dans les chaudières puis- sent être amenées au même système condenseur que celui qui existait déjàà la batterie de fours à coke;
ou bien on peut prévoir des systèmes condenseurs distincts
On voit awasi ainsi que l'invention permet de distiller des goudrons de genres, divers ainsi que d'autres. liquides, et d'en produire des. résidus de brai ou autres et des huiles distillées cette distillation étant effectuée à l'aide de la chaleur des gaz de distillation chauds, ch aleur qui est habituellement perdue..
Des chaudières du genre représenté et décrit dans lesquelles les gaz traversent librement l'espace à vapeur de la chaudière et se rendent ensuite au. système condenseur peuvent avantageusement être employées en combinaison avec une installation de condensation existante pour cette raison que les gaz peuvent passer à travers. les.
chaudières avec le minimum de résistance et passer ensuite au condenseur et à l'exhausteur sans qu'une résistance im- portant soit offerte à. l'écoulement des gaz entre l'appareil de distillation et l'exhauateur. Toutefois, lorsque des
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laveurs ou autres appareils constituant une résistance sont intercaler entre les fours de distillation et- l'exhausteur, il convient de tenir compte de cette résistance et de main- tenir l'équilibre de pression nécessaire dans l'installation de distillation.
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