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Messieurs Jules G O N Z E
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- Jules G : li 1 y pour Procédé et appareil de fractionnement, immédiatement à leur sortie des fours, des produits de la distillation des matières organiques.
La présente invention a pour objet un procède - et un appareil de réalisation - de fractionnement des produits de distillation des matières organiques, immédiatement à leur sortie des fours.
Le procède s'applique, plue particulièrement, à la dis- tillation des charbons flénus et des limites à basse tempéra-
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ture, ainsi qu'à la distillation et au ere,3.cin des pétroles l,ruts.
Il permet de récupérer, iTorredi3.teent, à partir des àz et vapeurs d'hydrocarbures sortant des fours :
1 ) le brai.
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) les huiles bouillant ntre 300-350 (r;dT'JCVr)L15 es+ phénols ).
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3 ) les huiles bouillant entre 200-300 (hydrocarbures + phénols ).
4 ) les huiles bouillant jusque 200 . (hydrocarbures + phénols ).
Un fractionnement plus serré pourrait.encore être réali- sé.
Le procédé de l'invention va être décrit ci-dessous, en même temps que l'appareillage deréalisation, avec l'appui du dessin annexé, dans lequel : Fig. 1 est une vue schématique d'ensemble.
Fig. 2 est une coupe suivant A-B de la fig.1.
Fig. est une coupe suivant C-D de la fig.2 et
Fig. 4 est une coupe suivant E-F de la fig.l.
Le procédé de l'invention consiste '-3, fractionner immédia- tement le Goudron ou autre produit de distillation par la, vapeur d'eau surchauffée mélangée aux produits de distilla- tion, cette vs.peur étant produite dans l'appareil même et surchauffée par la. chaleur cédée par les produits de distilla- tion.
Le procédé se caractérise en outre par ce que la va- peur d'eau, mélangée aux produits de distillation et aux gaz chauds, ainsi que la vapeur d'appoint, est renvoyée, pour sa plus grande partie, après séparation, en sens inverse du mélange fractionner, en se surchauffant, pour être mélangé à nouveau après une surchauffe éventuelle, aux produits de distillation, formant ainsi un circuit fermé de circulation de vapeur.
L'ensemble des appareils comprend :
1 ) UN SCRUBBER 1. Ce séparateur de poussières se composa j'un corps cylindrique, à enveloppe concentrique de vapeur, séparé par une chicaner centrale, verticale et muni à sa base d'un cône 36 d'emmasasinement des poussières, avec double sas ou registres à glissière?, fermant hermétiquement.
Le mélange de vapeur d'eau, de vapeurs d'hydrocarbures et
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de gaz chauds, entre par la tubulure 8, tourne autour de la chicane séparatrice 7, et sort par la tubulure 9.
La vapeur circule dans une enveloppe extérieure 45. Cette vapeur entre par la tubulure inférieure 34 et sort par la tu- bulure supérieure 35 ; elle doit être ensuite, en tout ou en partie, sans nouvelle surchauffe ou après une nouvelle sur- chauffe, mélangée aux produits de la, distillation pour cons- tituer le mélange qui entrera ensuite dans le scrubber 1 par la tubulure 8.
Ce mélange doit évidemment être fait avant le scrubber 1 et en un point du circuit des gaz, variable d'après la nature des fours de distillation et le mode de distillation adopté.
) UN SEPARATEUR A BRAI 2. Ce séparateur est composé d' un corps cylindrique, muni d'un faisceau tubulaire 46.
Sous ce faisceau tubulaire se trouve le tuyau de dégage- ment 11 vers le séparateur 3 mentionné plus loin.
Le séparateur 2 est muni à sa partie inférieure sous le tube 11. de dégagement d'un prolongement dans lequel sont dis- posés des anneaux, des plateaux ou des claies 47 destinées à offrir une grande surface de contact. De la vapeur est intro- duite 8. la base du séparateur par la tuyauterie 42. Elle ren- contre en montant les hydrocarbures condensés dans le faisceau tubulaire 46 et les débarrasse des produits légers qu'ils pourraient entraîner.
La vapeur prise dans le circuit de vapeur de l'appareil est introduite à la base par trois tuyauteries munies d'un jeu de vannes. Ces vannes permettent d'amener soit de la vapeur saturée, soit de la vapeur à différents degrés de surchauffe et de régler très exactement la quantité de vapeur introduite et sa température.
Cet appareil est terminé inférieurement par un cône dé- bouchant dans un bac 37 muni d'une goulotte d'écoulement 48,.
Ce bac 37 peut être muni d'un serpentin à vapeur 50 pour tenir
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le "brai liquide.
Dans ce récupérateur 2, le mélange de vapeur d'eau, de valeurs d'hydrocarbures et. degaz chauds, arrive par la tuyau- terie 10, traverse le faisceau tubulaire et sort par la tuyau- terie 11. Ce mélange, en traversant le faisceau tubulaire, s'y refroidit en cédant sa chaleur à la vapeur qui circule à con- tre courant, autour du faisceau tubulaire. Cette vapeur, ve- nant du séparateur suivant 3, entre dans ce séparateur 2. par la tubulure inférieure 32 et sort par la tubulure supérieure 33 pour se diriger ensuite vers le scrubber 1 détaillé ci-des- sus.
Le brai se condense et tombe dans le bac inférieur 37.
La température à la base du faisceau tubulaire de ce sé- parateur doit osciller entre 270 et 300 .
Le mélange de vapeur d'eau, de vapeurs d'hydrocarbures et degaz dont lebrai a été séparé se dirige vers le sépara- teur 3 suivant dont détail ci-après.
3 )Un séparateur d'huile visqueuse 3. Ce séparateur est identique au séparateur ¯µ. décrit ci-dessus, sauf qu'il est muni à sa base d'un bac 38 . muni d'une tuyauterie et d'une vanne d'évacuation de l'huile 51. Le mélange de vapeur d'eau, de vapeurs 3 ' hydrocarbures et de gaz, entre et sort par les tubulures 12 et 13. La vapeur circulant autour des tubes du faisceau tubulaire 52 entre et sort respectivement par les tubulures 30 et 31. La vapeur d'appoint est introduite à la base par la tubulure 43.
La température, à la base du faisceau tubulaire de ce récupérateur, oscillera entre 200 et 230 .
4 ) UN SEPARATEUR D'HUILE 4,. Ce séparateur est absolument identique comme description au séparateur 3 décrit ci-dessus.
Il est muni, à sa base, d' un bac 39 avec tuyauterie et vanne d'évacuation de l'huile 53.. Le mélange devapeur d'eau, de vapeurs d'hydrocarbures et de gaz, venant du séparateur précé-
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dent 3 , entre et sort respectivement tout en traversant le faisceau tubulaire, par les conduites 14 et 15. La vapeur circulant autour des tubes du faisceau tubulaire, entre et sort respectivement par les tubulures 28 et 29.
La vapeur d'appoint est introduite à la base par la tubulure 44.
La température, au bas du faisceau tubulaire de ce sépa- rateur, oscillera entre 150 et 170 .
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5 ) UtJ ?3i:Ç'tJH, T'.,Tl.k? j a , ;:. L.ATJK[T3 Jj. Ce ré- cupérateur, jouant en même temps le rôle de condenseur de l' huile légère, bouillant entre 100 et 180/200 , est également constitué d'un corps cylindrique, muni d'un faisceau tubulai- re.
Cet appareil est rempli d'eau jusqu'à un niveau constant,
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ré-clé. comme il 6f'1t expliqué plus bas.
Le mélange de vapeur d'eau, de vapeurs d'hydrocarbures et
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de ;;az venant du séparateur 4¯, entre par la tuyauterie 16 , circule dans les tubes du faisceau tubulaire et sort par la tuyauterie 17.
.!± la base de cet appareil, il est prévu un bac 40 muni d' une tuyauterieetd'une vanne d'évacuation del'huile condensée 54.
L'eau d'alimentation de ce récupérateur de chaleur laten- te entre par la tuyauterie 24. La tuyauterie d'amenée d'eau est munie d'une vanne de réglage qui permet de maintenir l'eau à un niveau constant autour du faisceau tubulaire, réglé par un indicateur de niveau d'eau 55.
On maintient, au-dessus de l'eau se trouvant dans le corps cylindrique, une dépression qui a pour but de faire bouillir celle-ci à une température de 60 à 70 . Il en résulte que la, vapeur d'eau du mélange et une partie des vapeurs d'hy- droca,rbures, circulant à l'intérieur du faisceau tubulaire se condensent et sont évacuées dans le bac 40 à la base de ce
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récupérateur. Suivant les cas, le vide sera crée par un aspi- rateur mécanique ou par un éjecteur à vapeur.
Dans le premier cas, la, vapeur aspirée dans le corps cy- lindrique est refoulée dans la tuyauterie au point 26, pour passer successivement dans les divers séparateurs précédem- ment décrits.
Dans le cas d'un éjecteur à vapeur, l'aspiration, dans le corps cylindrique par la tubulure 25, se fera par de la va- peur vive, arrivant d. ans l'éjecteur 26, par la tuyère 27. La quantité de vapeur vive, variera évidemment, suivant sa pres- sion et sa surchauffe.
La vapeur sortant de l'éjecteur, passera successivement dais les divers séparateurs décrits ci-dessus.
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Suivant la perfection de la calorifusation réalisée, on pourra disposer à l'extrémité des appareils, en plus de la quantité de vapeur nécessaire au fonctionnement d'une quantité plus ou moins grande d.e vapeur surchauffée, représentant la chaleur récupérée a partir des produits de la distillation.
Cette vapeur devra sortir en un point quelconque du circuit et être utilisée comme on l'entendra.
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6 ) UN C03üD3S"LUR 6 Çï2IN31;T üEA F!TSC%'LlIU TUBUhIRF,.
Dans ce condenseur, le mélange de vapeurs d'hydrocarbures légers, de gaz et de vapeur d'eau résiduelle, entre par la tu- bulure 18 , passe au travers du faisceau tubulaire et sort par la tubulure 19.
,L'eau d'alimentation passant dans ce condenseur et qui servira ensuite à .alimenter le récupérateur d.e chaleur latente 5 décrit plus haut, est introduite par la, tuyauterie inférieu- re 22 et sort par la. tuyauterie supérieure 23.
Le niveau de l'eau est constant et maintenu au niveau du récupérateur de chaleur latente 5.
Le restant de vapeur d'eau et d'hydrocarbures légers se condense et est évacué par la tuyauterie 56 munie d'une vanne, du bac inférieur 41.
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Dans le cas de distillation à basse température, les gaz sont très impurs et difficilement purifiables. Si l'on veut se servir de ces gaz à l'usage domestique, on fera suivre les appareils décrits plus haut d'un épurateur.
L'appareil décrit concerne une séparation : en brai en huile visqueuse 300-350 huile moyenne huile lourde 200-3000 huile légère 100-2000 essence, jusque 100 , mais il est évident que l'on pourrait augmenter les colonnes telles que 3 et 4 pour réaliser un fractionnement plus serré.
La description précédente concerne un appareil complet, mais son fonctionnement ne sera pas troublé si l'on y apporte les variantes suivantes :
1 ) le récupérateur de chaleur latente 5 est remplacé par un simple condenseur à eau froide ou à air ; toute la va- peur employée est alors étrangère à l'appareil et peut être introduite détendue, par la tuyauterie ¯28¯ du séparateur 4,pour suivre le circuit déjà décrit.
2 ) Le récupérateur de chaleur latente 5 est remplacé par un simple condenseur à eau froide ou à air, toute la va- peur est d'origine étrangère et sous pression.
La vapeur à ajouter aux produits de distillation peut être d'autre origine encore, mais détendue et vient se conden- ser en 5.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.