BE357801A

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Publication number: BE357801A
Authority: BE

Description


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 procédé perfectionné pour la production de carbone activé. 



   La présente invention se rapporte à la production de carbone activé, 
Suivant l' invention on produit du carbone activé. par un procédé qui   comprend   le traitement du carbone ou d'une matière carbonée dans un gaz en cours de combustion. 



   L'un des buts de la présente invention est d'employer une matière carbonée relativement peu coûteuse, telle que le poussier de charbon, pour la production de carbone activé ou décolorant) non seulement comme source de carbone mais aussi   comme   source de chaleur dans un procéda par combustion interne,   @   

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 de façon que le poussier de charbon puisse, en brûlant, main- tenir la température nécessaire et que les produits de combus- tion puissent réagir avec le charbon carbonisé pour produire du carbone activé. 



   Suivant l'invention on obtient le carbone activé par un procédé dans lequel on chauffe la matière première qui fournit le carbone qu'il s'agit d'activer, en l'introduisant dans un gaz ou une vapeur en voie de combustion. 



   La matière première qui fournit le carbone à activer peut comprendre des matières carbonées ( par exemple du char- bon bitumineux) qui, lorsqu:on les chauffe dégagent des gaz combustibles, et ces derniers constituent des gaz ou vapeurs en voie de combustion mentionnés ci-dessus. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention on ob- tient du carbone activé par un procédé dans lequel une ma- tiare carbonée, par exemple le charbon bitumineux est injec- tée sous forme pulvérisée avec une quantité limitée d'air à l'aide ou non d'un gaz ou d'une vapeur carbonée dans une chambre de combustion chauffée. 



   Suivant l'invention, ce gaz ou cette vapeur, ou l'at-   mosphère   de la chambra de combustion peuvent être rendus acides, par exemple, en Introduisant de l'acide dans la matière première avant le traitement thermique. L'acide peut être avantageusement introduit,   directement   dans la chambre de combustion. 



   Suivant l'invention la chambre de combustion peut avoir la forme d'un four allongé de section transversale arrondie et la matière carbonée y est injectée tangentiellement, 
Suivant l'invention, on refroidit ou on éteint brus- quement la matière   activée   par exemple par   1'introduction   d'un jet d'eau) en un point de la chambre de combustion si-   @   

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 tué au-delà de la zone de combustion, de telle manière que la carbone activé peut être refroidi ou éteint aussitôt que l'activation est terminée. 



   L'appareil pour réaliser le procédé suivant l'invention peut avantageusement comprendre un tube ou chambre de section   transversale   arrondie disposé soit horizontalement soit ver- ticalement et pourvu   à   l'une des extrémités d'une tuyère à travers laquelle on peut introduire un jet de gaz combustible   sous   pression et/ou une matière carbonée pulvérisée au moyen d'un courant d'air sous pression. Les parois de la chambre de combustion sont de préférence garnies d'une matière réfrac- taire susceptible de favoriser la combustion   superficielle,   De préférence, on emploie aussi des dispositifs pour régler la quantité de matière pulvérisée introduite par le courant d'air.

   L'extrémité de sortie de la chambre de réaction peut être pourvue d'un éjecteur à vapeur ou autre dispositif semblable au moyen duquel les résidus de carbone sont expulsés, 
En utilisant un dispositif pour faire varier l'arrivée de l'air, du gaz et du combustible pulvérisé   et/ou,   en faisant varier la pression dans la chambre, de même qu'en graduant convenablement la quantité de matière carbonée, on peut obte- nir dans le tube les conditions qui assurent les meilleurs résultats, On peut produire une ocmbustion plus intense en chauffant préalablement l'air et on peut aussi introduire un second jet d'air et de gaz dans la chambre en tout point ap- proprié en-dessous de la première entrée si la chaleur obtenue par la combustion de la matière carbonée est insuffisante pour produire la température nécessaire à l'activation. 



   Le dessin annexé montre schématiquement une disposition du four da combustion propre à remplir le but de l'invention. 



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 sur ce dessin, 10 est une chambre de combustion de ferme cylindrique garnie de briques réfractaires il et enfermée dans une enveloppe métallique 12. Une ouverture 13 est diri- gée tangentiellement aux parois circulaires de la chambre 10. 



  Une trémie 14 est destinée à recevoir la matière pulvérisée qui est amenée dans le tube 18 par un transporteur à vis 15 actionne par l'intermédiaire d'une transmission à vitesse variable 16 par un moteur 17. De l'air comprimé est intro- duit au moyen d'un tuyau 19 pour rencontrer la matière pul- vérisée à sa sortie du tuyau 18 et l'injecter dans la   chara-   bre de combustion. Un tuyau 20 est également utilisé pour introduire un gaz combustible. Le tube 21 sert à introduire dans la chambre de combustion un acide provenant d'un raser- voir et dont l'admission est réglée par le robinet 32. Les matières activées sont retirées ou éjectées par l'ouverture 23 et distribuées dans de l'eau contenue dans un réservoir 27 à l'aide d'une crépine de distribution 24.

   Un tuyau d'as- piration 25 est employé pour retirer la matière activée et l'amener à un filtre-presse ou autre dispositif non repré- Santé' dans le but   d'en     éliminer   l'eau. Les gaz résiduaires sont formés en grande partie d'oxyde de carbone   qu'on   laisse s'échapper par le tuyau 26. Une ouverture 28 peut aussi être ménagée en un point de la chambre de combustion situé da telle manière que le carbone activé puisse etre refroidi ou éteint, aussitôt que son activation est terminée, par l'in- troduction d'un jet d'eau.

   L'endroit précis   où   ce jet doit être introduit dépend des dimensions de   l'appareil   employé et de la pression à laquelle les matières combustibles sont in- troduites ainsi que des quantités relatives d'air, de gaz combustibles et de matière carbonée formant la jet. Toutefois, 

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11 est facile de déterminer exactement l'emplacement pour, des conditions données quelconques car un emplacement trop rapproché de la   zône   de combustion donne lieu à un produit   insuffisamment   activé, tandis qu'un emplacement trop éloigné de la zone de combustion ne donne pas un bon rendement. 



   Un exemple du procédé réalisé dans un appareil tel que à celui qui vient d'être décrit est donné ci-après. Du char- bon menu ayant passé à travers un tamis à mailles 200 fut in- troduit dans un tube 18 à raion de 3/4 oz. (21   gr.env.)   par minute avec 1/2 pied cube par minute ( env.0,014 m3/min) de gaz de houille( provenance du South London) introduit par le tuyau 20 dans un jet d'air injecté par un tuyau 19 dans une chambre de combustion 10 à raison de 4 à 41/2 pieds cubes par minute environ 0,110 à 0,125 mètres cubes/min.) et aune pression de 23 livres par pouce carré (environ 1,60k par cm2). 



  Avant d'introduire le charbon menu on avait chauffé l'appareil à la chaleur du rouge clair par la combustion de gaz de houil- le (admis par un tuyau 20) et d'air seulement. Le diamètre de la chambre de combustion était de 3 pouces   (7,5cm)   et la longueur de 4 pieds ( 1,20 m). Le mélange combustible fut injecté tangentiellement et le carbone résiduaire fut lavé dans une solution diluée d'acide sulfurique, séché et ensuite traité de nouveau en l'introduisant dans la chambre de   combus-   tion au lieu du charbon menu comme décrit précédemment. 



   On a trouvé ultérieurement qu'au lieu de carboniser le charbon en une opération distincte et de le traiter ensuite par un acide avant le procédé d'activation proprement dit on peut   exécuter   la procédé entier en une seule opération et introduire l'acide directement dans la chambre de combustion, par exemple par le tuyau 21, le courant étant réglé de manière à produire      

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 un simple égouttage de l'acide dans une mesure suffisante pour rendre l'atmosphère de la chambre de combustion distinc-   tement   acide. 



   En outre., en injectant le   charbon   tangent tellement, on a trouvé qu'il était possible d'éviter l'emploi de gaz cora- bustible dès que le tube était chauffé au rouge, car la combustion des produits volatils du charbon avec l'air intro- duit donnait une chaleur suffisante pour maintenir la tem- pérature   nécessaire.'   
Dans un autre exemple, l'appareil employé était le même que celui déjà décrit et représenté sur le dessin annexé, sauf que le diamètre du tube était de 12" (30 cm et la lon- gueur de 8' environ ( 2,40 m.env.) L'opération fut réalisée comme suit:

   On chauffa d'abord la chambre de réaction jusqu'à, une température d'environ 800 à 1000 C en brûlant du gaz com- bustible avec de l'air, on coupa l'arrivée de gaz   combusti-   ble et on injecta du charbon menu passé au tamis à mailles 200 avec de l'air dans la proportion de 4 os. (113 gr.env.)de charbon menu pour 15 pieds cubes ( 0,4 m3) d'air par   rainute,   On laissa. tomber de l'acide chlorhydrique goutte à goutte par 21 et on acheva la réaction en une seule opération, en opé- rant de cette manière on obtint un résidu de carbone dans le fond de l'appareil, dans la proportion d'environ 20% du char- bon menu introduit. Il fut constaté que ce charbon résiduaire était fortement activé et qu'il équivalait en qualité aux meilleurs produits de carbone activé ou décolorant. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI6.1 
 



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Claims

1.- Procédé pour la production de carbone activé dans lequel une matière carbonée finement divisée est brûlée par- <Desc/Clms Page number 7> tiellement par injection avec une quantité limitée d'air dans une cornue peur former une flamme et la matière partiellement brûlée est maintenue en suspension dans les produits de sa propre combustion jusqu'à ce qu'elle soit activée.

2. - procédé pour la production de carbone activé suivant .la revendication l, dans lequel la matière carbonée est in- EMI7.1 jectée tangentielleruent dans une cornue circulaire, de façon qu'elle soit maintenue en suspension par un mouvement de tour- billonnement pendant qu'elle parcourt la cornue et que son parcours dans celle-ci soit allongé, 3.- procédé pour la production de carbone activé sui- vant la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l'atmosphère de la chambre de combustion est rendue acide (par exemple en introduisant un acide dans la matière première avant le traitement thermique, 4.- procédé pour la production de carbone activé suivant les revendications 1, 2 ou 3, dans lequel l'acide est intro- duit directement dans la chambre de combustion.

5.- Procédé' pour la production de carbone activé sui- vant les revendications 1, 2, 3 ou 4 dans lequel la matière activée est brusquement refroidie ou éteinte (par exemple par l'introduction d'un jet d'eau) en un point de la chambre de combustion situé au-delà de la zône de combustion en un endroit tel que le carbone activé puisse être refroidi ou éteint aussitôt que son activation est achevée, 6.- Procédé pour la production de carbone activé, en substance comme c'est décrit ci-dessus avec référence au des- sin annexé.

7. - Dans un procédé pour la production de carbone acti- vé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, <Desc/Clms Page number 8> un appareil qui comprend en combinaison une chambre de com- bustion allongée de section transversale arrondie, un injec- teur situé près d'une des extrémités de celle-ci et destiné à injecter la matière carbonée pulvérisée tangentiellement dans cette chambre, et un prolongement situé à l'autre extré- mité de celle-ci pour former une zône de refroidissement.

8. - Dans un procédé pour activer le carbone suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, un appareil en substance telle que celui décrit ci-dessus et représenté sur le dessin annexé.