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PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA DISTILLATION ET L'UTILISATION
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La présente invention a pour objet un prooéàé de distillation eontinne à,' îemprâ.ture"relati't'ement basse d'tm oom'bustible eo11d.éi bouilles' ligalte tourbe ou tout autre èombuet1ble ponvant se présenter à"1' é%st divisé eu pulvé.... raleiitl ce proo6dê est caraetérisé par le fait que 13'on-faît passer do' comb\Ïstible en nappe oont1:
mu tré,.yerll une ehsabpo chauffa àûne température appropriée, une dépression étant
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produite sur l'une des faces de la dite nappe pour déterminer, par aspiration, à traversla masse dela dite nappa, l'en- trainement des produite gazeux de la distillation qui sont recueillis en dehors de la chambre, indépendamment du oom- bustible distillé qui sort en un autre point de la chambre de distillation.
Ces produits gazeux peuvent $tre traités de toute manière connue à la sortie de cette chambre, de morne que le distillai solide peut, de son coté, être traité où utilise de toute manière appropriée.
Un courant de vapeur peut circuler sur la face de la nappe mobile opposée à celle soumise à l'aspiration ; de préférence, ce courant circule en sens inverse du combus- tible.
Dans la ohambre de distillation, le procédé peut être conduit de manière telle que le distillat solide forte de cotte chambre à l'état de semi-coke.
Avant d'être introduit dans la chambre de distillation, le combustible est,' de préférence, séché} -de préférence, également, ce combustible est préchauffé avant d'être introduit dans cette chambre; à ce sujet, il y a lieu de signaler qu'il est avan- tageux de préchauffer ce combustible à une température voisine de celle de sa température de ramollissement, avant de l'introduire dans la chambre de distillation.
Suivant l'invention, le séchage préalable du combus- tible et, le cas échéant, son chauffage préalable peuvent être opérés en faisant circuler sur ce combustible, et à contre courant par rapport à lui les gaz introduits dans la chambre de distillation dans le double but de récupérer les calories contenues dans ces gaz et de refroidir similta- nément ces gaz.
Grâce à ce refroidissement, les gaz sortants de la chambre de séchagedu combustible peuvent être utilisé* dans une chambre de refroidissement ou "étouffir",pour refroidir le distillat solide sortant'de la'chambre de distillation, ce qui produi.t, enmême temps, un réchauffement de ces gas,
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La chambre de distillation peut étre chauffée totalementou partiellent, avoo des calories dégagées par la combustion de gaz non condensés extraite'des produits gazeux provenant de la distillation du combustible,
-Le courant de'vapeur circulant dans la chambre de distillation peut aussi être chauffé et réchauffé avec des calories de même originel 'ne la vapeur d'eau peut 'être ajoutée aux gaz introd duits dans la chambre de 'distillation; dans le eau où les gaz introduits dans cette chambre de distillation sont également utilisés au refroidissement du'distillât'solide cette addition de vapeur est faite avant l'introduction de ces gaz dans la chambre de refroidissement de ce distillat.
Un mode d'exécution particulièrement avantageux du procédé ci-dessus défini et de ses varantes d'exécution consiste à faire traverser la chambre de distillation par le combuatible sans remuer ni malaxer ce combustible qui, é/cet effet, peu, par exemple, oirouler en nappe étalée sur un tablier mobile sans fin et perméable aux gaz, le brin supérieur de ce tablier formant le fond de la chambra de distillations
Le distillât solide de la chambre de distillation, distillât qui, comme il a été dit,, peut être à l'état de semi-coke peut, aussi, traverser l'étouffoir sans être remué ni malaxé, ce distillat restant, pendant son passage, à travers l'étouffoir,
en plage sur son tablier mobile sans fin dont le brin supérieur forme également le fond de l'étouffoir.
Au lieu de refroidir le distillat solide qui sort de la chambre de distillation, on peut également brûler ce distillat à la sortie de cette chambre, dans une chambre de combustion, et sur le tablier mobile sans fin, pour que cette com- bustion s'effectue sans que le combustible soit remué ou malaxé.
Les calories ainsi dégagées par la combustion de distillat solide peuvent être utilisées au chauffage d'une chaudière
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combinée avec l'installation de distillation du combustible.
Dans le cas où de la vapeur d'eau est .ajoutée.' dans le circuit des gaz introduits dans la chambre de distillation, cette vapeur peut être obteune au moye/n de calories résiduelles résultant de la combustion des distillais.
De nombreuses installations peuvent être réalisées pour la mise en oeuvre du procédé, ci-dessus défini et de ses variantes d'exécution; parmi celles-ci, quelques-unes vont être mentionnées à simple titre d'exemples et sana que, pour cela, il en résulte une limitation de l'invention.
Parmi les 'installations ainsi réalisables, une installa- tion, qui est elle-même susceptible de nombreuses variantes d'exécution comprend une chambre de distillation horizontale traversée par une grille mécanique compartimentée dont le brin supérieur sert de tablier mobile d'entraînement du combustible.
Des caissons d'entraînement des gaz de la distillation peuvent être disposés au-dessous du brin supérieur de la grille et reliés à des appareils de traitement ou d'utilisation des dits gaz.
Un séchoir à marche continue pour le combustible peut être disposé en avant de cette chambre de distillation, relié à celle-ci, d'une part, par un canal d'amenée du combustible dans la dite chambre, ce canal étant lui-même, éventuellement, pourvu d'un registre de réglage de l'admission du combustible, d'autre part, par un canal d'échappement des gaz de séchage introduits dans la chambre de distillation.
Ce séchoir du combustible peut comporter, en son centre, un axe rotatif oreux traversé par les gaz de séchage venant de la chambre de distillation et portant des plateaux de séchage intercalés entre des plateaux fixes, des raclettes portées par ces plateaux assurant la progression du combustible sur ces plateaux et son passage d'un plateau au suivant.
Lorsque le distillat solide n'est pas brûlé immédiatement à la sortie de la chambre et lorsqu'on désire, par exemple, obtenir ce distillat sous forme de semi-coke, une chambre de refroidissement ou "étouffoir" est disposée à la
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suite de la, chambre de distillation; cette chambre de refroidissement étant également traversée par la grille mécanique; dans oette chambre une tuyauterie amène des gaz extincteurs et réfrigérants sous le distillat solide qui est traversé par ces gaz dans toute sa masse; un registre
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réglable put trëiztorpoa entre la, chambre de distillation et cet étouffoir.
Une canalisation de gaz relie l'orifice d'échappement des gaz froids sortant du séchoir à l'orifioe d'admission des gaz dans la chambre de distillationµ un dispositif d'entrainement des gaz aspirateur, etc...
est disposé dans sotte canalisation pour produire la circulation des gaz du séchoir
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vers la chambre de distlllatione Dans le cas où la chambre de distillation est suivie d'U1è chambre de ri ro3âiamnt du distillat solide, cette canalisation est composée de deux tronçons principaux séparés par cette chambre de refroiàissement, la premier de ces tronçons allant de'la sortie du séchoir à l'entrée des gaz .dans la chambre de refroidissement et le second de ces tronçons de la sortie des gaz de cette chambre de refroidissement à l'entrée des gaz dans la chambre de distillationo
Que la chambre de distillation soit suivie ou non
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d'une chambre de refroidissement du distillat;
a114e\1 cana- lisation d'introduotion des gaz dans la chambre de distillation
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est, de préférence, combinée avec une chambre de chauffe en- tourant cette canalisation.
De préférence, également, cette chambre de chauffe
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est pourvue d'un dil:lp6i tif de ehauffage au gaz,, alimenté a'comu.tibl par Ieînotallation même et pouvant tre relié , à cet effet, à une canalisation recevant des gaz combustibles non condensés qui ont été séparés des gaz extraits de la chambre
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de distillation De préférence,, égalements cette chambre de chauffe
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sert également d'appareil de chauffage de la chambre , de distillation.
Une canalisation d'admission de vapeur fraîche peut ,'être branchée sur la canalisation qui sert à introduire des gaz dans la chambre de disti llation; cette admission de vapeur fraiche peut 'être faite, 'par exemple, avant la chambre de refroidissement, dans le cas où l'installation comporte une chambre de l'afro!... discernent.
Lorsque l'installation est établie en vue de l'uti- lisation directe du distillât solide sortant de la chambre de distillation, une chambre de combustion de ce distillât solide peut être disposée à la suite de la chambre de distillation et 'combinée aveo des appareils d'utilisation des calcries dégaées dans la dite chambrer un@ chaudière à vapeur, notamment.
Au lieu de cette installation, suivant la présente invention, on peut encore réaliser une installation de dis- tillation du combustible et d'utilisation direote du dis- tillat solide sortant de la chambre de distillation en disposant, après la chambre de distillation, une chambre de réception du distillat solide et chaud, chambre qui peut être établie sous la forme d'une trémie d'alimentation en combustible d'un gazogène combiné avec la dite installation*
Lé procédé ci-dessus décrit et les installations établies pour sa mise en oeuvre présentent, au point de vue de l'utilisation des combustibles solides, de nombreux avantages sur les méthodes et installations actuelles de traitement et d'utilisation'de ces combustibles. Parmi ceux-ci, il y a lieu de signaler :
1 . la continuité du procédé.
2 . la possibilité de son application au traitement de touo combustibles solides et, notamment, des combustibles pulvérulents ou fragmentés et des combustibles de valeur industrielle réduite.
3 . l'obtention de produits liquides et de produite
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gazeux de grandes valeurs 1ndutitrlellEuJe
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46'lâ poâeibîiité'àé la condensation des goudrons à chaud pour éviter là condensation de la vapeur dans ces goudrons, se le. custîllatiôn-du combubtîble sur un transporteur mobile, sans ag:Ltatîon ni mouvements de la. masse de ce oom- bustible sur ce transporteur.
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60 lsobtentîôn simultanée de distillats solides présentant toutes les propriétés requises et, notwment., l'ob tention possible de eem-coke en morceaux@ 7 . L'exéoution de la distillation sans cracking des gaz dégagés, en raison de Ilenlêvement immédiat de ces gazg au fur et mesure de lear-formatlon.
"8O'î'mîévenent des gaz dégagés sans entraînement de poussières en raison de llimmob11ité du combustible sur son tablier tpanaporteupe A titre indicatif, et sans que cela puisse limiter en aucune faon la portée de la, présente inventions une insteJ.f!# létîon de mise'en oeuvre du procédé ci-dessus défini va être déorite-à titre d'exemple', et en référenee au dessin schéma. tique ci..joint.
Dans ce dessin est un séchoir pour le combustible; ce séchoir peut
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.'tre muni d-une où de plusieurs tr#11es d'alimentation % Lei ïïaxe 3'de"Óe'séêhoir est tubulaire et sert à l'évacuation des gaz, et de by-pass pour le réglage de la température, cet axe est rotatif et porte dos plateaux 4 interposés entre des
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plateaux rixes,2; des raclattega - - 8 et 7 respectivement portées par ces pleiëeux assurent la o1rgulât1on du combustible sur ces plateaux et la ohute de ce combustible 4'un plateau au suivante L'axe' !. est entraîné par tous organes appropriées par exemple, par une couronne dentée! et un pignon!!,. Une trémie 10 relie le fond 11 de ce séchoir à la chambre de distillation
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12.
Une canalisation 13 reliée à un aspirateur 14 envoie les gaz sortait du séchoir dans une chambre d'épuration 15 pourvue d'un. clapet de sûreté 16. Le plancher de la chambre de distillation 12 est mobile et est constitué, ici, par un ,tablier mobilesans fin 17 sur lequel le combustible s'étale automatiquement en une nappe dont l'épaisseur est déterminée par un registre 18, de préférence, réglable; de préférence, le tablier mobile 17-est perméable aux fluides et constitué, par exemple,par le brin supérieur d'une grille mécanique,d'un type qui peut être semblable à celui des grilles mécaniques de chaudières à vapeur; cette grille est logée dans une capacité cloué 19; ella passe sur des tambours 20 et 21 dont 1'un 20 est moteur.
Cette grille est compartimentée par des caissons 22 d'où les gaz sont extraits à travers des conduits 23.
Le plafond 84 de cette chambre est constitué par une plaque radiante chauffée par un four 25 dans lequel on brûle, soit du charbon pulvérisée soit de l'huile, soit du gaz, ce gaz pouvant même étre fourni par l'installation de distillation même, comme cela sera décrit ci-après.
L'espace 12 comprisentre le tablier mobile 17, et le plafond radiant 24 forme, avec des parois latérales, la chambre de distillation du combustible. 'La température peut y être réglée de telle manière que.les hydrocarbures dégagés par le combustible puissent former, par condensation partielle, un goudron primaire de basse tanpérature. Ces 'hydrocarbures sont soutirés à travers la grille 17, les caissons 22 et dirigée par lesconduits 23 vers des appareils de condensation d'un type approprié pouvant comprendre, par exemple, un condenseur-laveur 26, une tuyauterie 27, un aspirateur 28 d'extraction des gaz, une colonne d'épuration 29;
une canalisation 30 conduit les gaz épurés'non condensée vers des appareils'de traitement complémen- taire ou d'utilisation, tandis qu'une dérivation 31 prise sur oette canalisation alimente un ou plusieurs brûleurs 32 de chauffage du four 25; les gaz brûles dans ce four s'échappent par
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le C&rn6m 33.
Une vQuvertura 64 reliée à une canalisation de chauffe 56 disposée dans la ohambre de eh#\tte 25 amène les gaz ohauds de circulation dans ia chambre de diBt111t1oD cette ouverture SÏ est, 1ei, disposée à l S éxtrémité de la chambre 12
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à travers laquelle Mort le combustible distillée.
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Une ouverture s6 située du et6 de l'entrée du combustible dans ia-mtme chambre est reliée par un oaraean 37 au séchoir 2 et sort de sortie gag vers le adelolre loi, 'une 'ohambre de refroidissement 6S est disposée à la suite' de la chambre de die%illàtion, dans le sens du mouvement du eomba&tible solide; cette chambre est séparée de la chambre "dé distillation' par un rêgîetre réglable 39fi) Le 'brin: supér1eu:r:o prolongé du tablier perméable mobile 17 de transport du combustible constitue le plancher de cette chambre.. Un caisson 40 disposé an-dessous de ce tablier est relié à une oanâlîbatlon 41 li!enent leu tu froids sortant du séchoir et aspirés par le ventilateur 14 une dérivation 42 avec valve de réglage 43 permet l'introduotion às vapeur d'eau dans ces gaz.
Une ouverture 44 ménagée dans
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la chambre de refroidissement au-dessus du combustible relie
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cette chambre au surohauffeur 35 des gaz de c1roo.latio une onve étanohe 46 est disposée à la suite du tablier mobile pour recevoir le distillât solide refroidi qui peut gtre extrait de leapparell par tout dispositif étanche appropriée par exemple., par un transporteur à vis sans fin 46e Le tout étant ainsi agencée l'installa.tion fonctionne
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de la manière suivante
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Trajet 4u' oombastible . - ùn oombùstîble brot, par exemples du charbon à l'état de fines est introduit dans le séo#i:!:
" par la trêmite 2g ou bien
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des combustibles de diverses natures ou qualités sont introduite simultanément par plusieurs trémies 2. ohaoune de ces trémies recevant un seul combustible et les divers combustibles venant
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former,automatiquement,un mélange dosé, par leurs mouvement à travers-le séchoir; le combustible descend de plateau en plateau et se sèche; en même temps, sa température s'élève au contact des gaz chaude qui circulent de bas en haut. Par la trémie 10, il se déverse sur la grille en une couche uniforme dont l'é- paisseur est réglée par le registre 18.
L'installation peut, par exemple, être réglée de manière telle que la tempéra-' turc du charbon dans la trémie 10 soit voisine de la température dé ramollissement de ce charbon, par exemple, de 200 à 275 C.
Par le mouvement de la grille 17, le charbon est transporté dans la chambre de distillation 12; dans cette chambre, il est chauffé, d'une pare, par le plafond radiant 24, d'autre parte par les gaz fournis par le surchauffoeur 35 et qui arrivent en 34 dans la dite chambre.
De la sorte, la combustible est soumis à une distillation dont tous les facteurs peuvent être réglée, puisque : a) la vitesse de la progression du combustible d'une extrémité à l'autre de cette chambre peut être modifiée par 'le réglage de la vitesse de la grille. b) l'épaisseur de la nappe de combustible peut être réglée au moyen-du registre 18. o) la température de la chambre de distillation peut être modifiée par le réglage de la source calorifique 32 de la chambre de chauffe 25. d) la température des gaz Introduits dans la chambre peut être modifiée par le réglage de la même source calorifique 32.
e) la composition des gaz introduits dans la chambre de distillation peu% être modiiiée, par exemple, par le réglage de la vanne 43 d'introduction de vapeur ainsi que par le réglage de la vitesse du ventilateur 14.
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f) la v1 te.,.se des gaz introduira dans cette chambre pet être'modifiée "par exeEplep"par ië réglage de la v1tësëe du:vnt11âtwr 1¯4'cu par le réglage de la vanne 41 ou par le réglage de la preosion de la vapeur
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fournie par cette vanne.
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g) la composition da combustible traité dans la
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chambre de distillation peut -afro modifiée par
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mod1:
f1caÎiQn de l'alimentation des tram-±@@ 20 'h) le dégagement des gaz sortet de la masse en d1stil"" lat10n peut-!$tre modifié par le réglage de la. v1 tesèe de l'sspirateür"se d'entra.1nemeat de oes gage Le distillât solide sortant de la chambre L2 par exemple.. à 'une'température de 600 0 pénètre dans la chambre de rèfroidissemènt" 3S où Il est soumis à Inaction du courant d@ gaz'et de vapeur' fourni par le tuyau 41 et le caisson 40 êiÙ1é soa'la'grilleô Il toato enfin dans la cave 45 d'où il est extrait par le transporteur 46 Le' oombuetible n'étant ni remd ni malaxé sur la, grille 17 -il est possible 'd'obtenir à la sortie de la grille mobile, un distillat solide formé par un o¯=ooke en morceaux
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de dimensions appropriées aux usages industriels.
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Oircui t des gaz 4)'" oe circuit est fermée les gaz venant dn ùôrohmffmr ab et arrivant en J54 dana-la chambre de distilla,t1on circulant dans oette chambre en sens contraire au combustîbleg en passant sono la. plaque radiante inférieure 4-s une partie do ces gaz :bÏ1prègne cette nappe de ooùibut<ltible et agit sur celle-cij l"e.u:tre partie sort à traverse le oaraean m et pénètre dans le a4ohàîr 1 oÙ elle se mélange à la, vapeur d,96an provenant du
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combustible en séchage,, Les gaz sortent du séchoir à travers
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i'axe 3 et là carneau 13 sous Inaction de l'aspirateur 14;
ventilateur,, eto;' ilè pénètrent dans la chambre d'épuration 16 pourtne d'un clapet de a6raté 16-quî s'ouvre dès que la presàion'dans Il le 01rÓu1 f' exoède la'pression dé marohe normalee
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Dans le tuyau 41, ces gaz épurés sont mélangé-3 à de la vapeur d'eau injectée par le tuyau 42, oette vapeur pouvant provenir d'un générateur de vapeur chauffe par t'installation méme.
Ce mélange de gaz et de vapeur,ou môme la vapeur seule est introduit dans le caisson 40, traverse la couche solide de distillât qu'il refroidit en s'échauffant simultanément, pénètre en 44 dans lé surohauffeur 55 qui lui fournit l'appoint nécessaire de calories et pénètre à nouveau dans la chambre de distillation où le circuit continue.
En même temps, les produits gazeux provenant de la distillation sont aspirés à travers la masse de la nappe de combustible par les caissons 22, le condensateur laveur 26,
Lors de la mise en marche de l'installation, les gaz du circuit de séchage du combustible, de refroidissement du distillat solide, et de réglage do la distillation sont formés uniquement par de l'air;
mais, dans le séchoir, à chaque tour, ils se chargent de vapeur d'eau'et la pression monte dans le circuit jusqu'à ce qu'il se produise un dégagement continu de gaz par le clapet de sûreté 16, l'air s'éliminant progressivement et rapidement de ce circuit et étant remplacé par de la vapeur d'eau..