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"Perfectionnements apportés aux cornues utilisables dans la 'distillation à basse température de matière carbonée"
Cette invention a trait aux cornues utilisables dans la distillation à basse température des matières car- bonées (plus particulièrement du charbon) et du genre com- prenant deux chambres concentriques verticales ménageant entre elles un espace dans lequel on place le charbon ou autre matière carbonée pour le chauffer de façon à le car- boniser et hors duquel la matière carbonisée est retirée ou éjectée par l'extrémité inférieure de la chambre externe.
Suivant l'invention, un dispositif est prévu pour élever la chambre interne quand on désire retirer ou éjecter @
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la matière carbonisée de l'espace compris entre les deux cham- bres ; et la partie supérieure de la chambre interne est, de préférence, munie d'un organe ou élément qui a pour rôle de fermer ou obturer l'extrémité supérieure de la chambre ex- terne lorsque la chambre interne est abaissée. On peut empê- cher le charbon ou autre matière carbonée de tomber au dehors à travers l'extrémité inférieure de la chambre externe à l'ai- de d'une porte à charnière qui n'est pas nécessairement hermé- tique au gaz et qu'on ouvre, bien entendu, pour découvrir l'ouverture lorsque la matière carbonisée doit être évacuée.
Le charbon ou autre matière peut être introduit dans le dit espace (appelé ci-après "capacité à charbon") ménagé entre les deux chambres, lorsque la chambre interne occupe sa position la plus basse, par des conduits ou compartiments convenables ménagés dans l'extrémité supérieure de la chambre interne, et la dite capacité peut communiquer de toute manière convenable avec le tuyau principal d'échappement des gaz engendrés, appe- lés ci-après "gaz distillés". La capacité à charbon communique avec un tuyau dont l'extrémité externe peut être associée à un joint hydraulique qui sert à obturer le tuyau d'échappement principal lorsqu'on élève la chambre interne.
La chambre externe est disposée dans un espace consti- tué dans un massif à maçonnerie d'épaisseur convenable; cet es- pace, appelé ci-après "capacité de chauffage", permet le passage des gaz chauds servant à chauffer la matière carbonée à la tem- pérature requise* Dans un mode de réalisation, la chambre ex- terne n'est chauffée qu'extérieurement par les gaz chauds tra- versant la capacité de chauffage, mais dans une autre construc- tion, la matière peut être chauffée à la fois extérieurement et intérieurement, le chauffage interne étant effectué en faisant
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passer tout ou partie des gaz chauds à travers l'intérieur de la chambre interne, auquel cas celle-ci présente un ou plusieurs conduits pour les gaz de chauffage.
Dans une autre construction encore, la chambre interne peut être établie de façon à recevoir une autre chambre (appelée ci-après "chambre centrale") propre à constituer entre les deux chambres un es- pace annulaire destiné à recevoir une autre charge de charbon, l'intérieur de cette chambre centrale étant agencé pour le pas- sage de gaz chauds. Dans cette construction, deux charges de charbon sont par conséquent carbonisées simultanément, l'une dans l'espace compris entre les chambres interne et externe, l'autre dans l'espace compris entre la chambre interne et la chambre centrale.
Pour mieux faire comprendre l'invention et faciliter sa mise en pratique, on la décrira ci-après plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une coupe axiale verticale représentant deux cornues disposées dans un seul massif en maçonnerie, ces cornues représentant deux modes de réalisation différents éta- blis suivant l'invention.
Fig. la représente à plus grande échelle un des joints hydrauliques de la Fig. 1.
Fige 2 représente en coupe verticale à une échelle plus grande la cornue de gauche de la Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe faite approximativement suivant la ligne brisée 3-3 de la Fig. 2.
Fig. 4 est une vue en plan de Fig. 2.
Fig. 5 est une coupe locale suivant 5-5 (Fig. 3).
Fig. 6 est une coupe analogue à Fig. 2, mais prise à angle droit par rapport à cette figure.
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Fig. 7 est une coupe suivant la ligne brisée 7-7 de la Fig. 6.
Fig. 8 est une coupe suivant 8-8 (Fig. 6).
Fig. 9 est une vue analogue à Fig. l représentant deux autres modes de réalisation.
Fig.10 est une vue analogue à la partie supérieure de la Fig. 1 et représente des variantes des constructions de cette figure.
A,A désignent les chambres externes susmentionnées qui sont en métal et possèdent une section transversale cir- culaire. Ces chambres peuvent être cylindriques ou aller en se rétrécissant légèrement vers l'extrémité supérieure et sont disposées dans un massif en maçonnerie A1 possédant une épais- seur assez grande et présentant autour des chambres A des ca- pacités de chauffage annulaires A2 dans lesquelles passent des gaz chauffés dont le sens du mouvement est représenté par des flèches dans les diverses figures des dessins.
B, B dé- signent les chambres internes susmentionnées, qui sont aussi en métal et circulaire en section transversale et peuvent être cylindriques ou aller en se rétrécissant au même degré que les chambres externes A; dans l'un et l'autre cas, des capacités à charbon B1 sont ménagées entre les parois internes des cham- bres A et les parois externes des chambres B, la largeur de ces capacités ne dépassant pas de préférence 15 centimètres.
Ces,' capacités sont destinées à recevoir le charbon ou autre matière carbonée à carboniser. La partie supérieure de chacune des chambres internes B présente une partie conique D2 repo- sant sur un siège conique A prévu à la partie supérieure de la chambre externe, de préférence avec intercalation d'une matière de joint'convenable. Pour empêcher le charbon de tomber @
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au dehors à travers l'extrémité inférieure de la chambre ex- terne lorsque la cornue est en service, il est prévu une porte à charnière C dont la forme correspond à celle de l'ex- trémité inférieure de la chambre interne, comme représenté.
On ouvre cette porte,qui n'est pas nécessairement hermétique aux gaz, pour découvrir l'extrémité inférieure de la chambre externe lorsqu'il s'agit d'évacuer la matière carbonisée. Pour évacuer la matière carbonisée, on élève la chambre interne à l'aide de tout dispositif approprié, qui peut d'ailleurs faire partie de la structure, par exemple à l'aide de plongeurs dis- posés dans des cylindres D (Fig. 9) auxquels de la vapeur, un liquide ou de l'air sous pression peuvent être admis, ou à l'aide d'un pont roulant Dx (Figs. 1 et 10) qui élève la cham- bre interne à l'aide d'une chaîne ou d'un câble. A titre de variante, le poids de la chambre interne pourrait être en par- tie équilibré. Dans ce cas,un engrenage à commande à main de tout genre convenable pourrait être employé pour l'élever.
La construction de cornue représentée à droite de la fig. 1 comprend une seule chambre interne B munie d'un dispositif permettant de chauffer le charbon que renferme l'es- pace à charbon B1 à la fois intérieurement et extérieurement, le chauffage externe étant assuré par les gaz chauds passant dans la capacité de chauffage a2 comme précédemment, tandis que le chauffage interne est effectué par le passage de gaz chauds par des conduits B3 de la chambre B, comme on le verra par la description détaillée qui suit des figs. 2 à 8. Les détails du dispositif servant à introduire le charbon dans la capacité B1 et du dispositif servant à évacuer les gaz distil- lés seront aussi mis en évidence au cours de cette description.
La paroi interne de la chambre B est munie de nervures de ren- @
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forcement longitudinales B4, et la surface externe de la cham- bre A est munie de nervures de transmission de chaleur longi- tudinales a qui sont représentées dans les figs. 2 et 8.
On se réfèrera maintenant au reste de la construc- tion représentée dans la fig. 1. A l'intérieur de la chambre B est disposée une autre chambre E (appelée ci-après "chambre centrale") de façon à ménager une seconde capacité à charbon annulaire E1 qui est chauffée extérieurement par les gaz chauds passant dans les susdits conduits de chauffage B3 et intérieu- rement par des gaz chauds passant à l'intérieur de la chambre centrale E. On décrira d'abord les détails de la chambre B en se référant plus particulièrement aux figs. 2 à 8. Les gaz dis- tillés résultant de la carbonisation du charbon dans la capacité B1 montent et pénètrent dans des compartiments B4 prévus à l'ex- trémité supérieure de la chambre B par des conduits représentés dans la fig. 5.
En quittant ces compartiments,'les gaz distil- lés se rendent par des conduits latéraux B5 à un compartiment annulaire B6 duquel les gaz distillés se rendent à travers une ouverture b5X d'une plaque formant couvercle au tuyau d'échappe- ment principal F, comme décrit ci-après. Les compartiments B4 servent aussi à distribuer le charbon à la capacité B1; à cet effet,ils communiquent avec des .ouvertures b4 prévues dans la plaque-couvercle et fermées par des portes (non représentées) lorsque la cornue est en service. Les conduits B3 prévus pour le passage des gaz chauds sont séparés par des nervures ou parois bx. Deux de ces conduits descendent jusqu'au fond de la chambre B étales autres se terminent à quelque distance du fond pour constituer des ouvertures b3x (fig. 2) pour le pas- sage des gaz.
Les extrémités supérieures des dits conduits communiquent avec des conduits latéraux B5x qui coïncident
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avec des trous A5 ménagés dans la partie adjacente de la cham- bre externe A, lesquels trous coïncident eux-mêmes avec des conduits du massif environnant, en vue de l'admission des gaz.
La construction précédemment décrite s'applique aussi à la dis- position représentée à droite de la fig. 1.
On décrira maintenant la chambre centrale E En ce qui concerne l'échappement des gaz distillés de la capacité E1 et l'admission de charbon à cette capacité,, la construction est analogue à celle précédemment décrite au sujet de la chambre B, c'est-à-dire que l'extrémité supérieure de la capacité El com- munique par des conduits représentés dans la fige 5 avec des compartiments E2, qui communiquent eux-mêmes par des conduits latéraux E3 avec un compartiment annulaire hors duquel les gaz distillés se rendent à travers une ouverture E4x d'une plaque-couvercle au tuyau d'échappement principal F.
Le charbon est admis à la capacité E1 à travers des ouvertures e 2 du cou- vercle, ces ouvertures communiquant avec les parties supérieu- res des compartiments E2 et étant fermées par des portes (non représentées) lorsque la cornue est en service. La partie su- périeure de la chambre centrale E présente une partie conique E5 qui repose sur un siège conique B6x pr'évu à la partie su- périeure de la chambre B, de préférence avec intercalation d'une garniture formant joint.
L'intérieur de la chambre E est muni
6 d'une nervure centrale E qui se termine à quelque distance du fond de la chambre de façon à permettre le passage des gaz de chauffage d'un côté à 19autre. Ces gaz de chauffage pénètrent dans la chambre E et en sortent par des ouvertures latérales E7 qui coïncident avec des conduits latéraux B7ménagés dans la partie supérieure de la chambre B. Ces conduits B7,qui sont perpendiculaires aux susdits conduits latéraux B5, coïncident avec des trous A7 ménagés dans la partie adjacente de la chambre
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externe A, lesquels trous communiquent eux-mêmes avec des con- duits ménagés dans la maçonnerie environnante pour le passage des gaz de chauffage. L'intérieur de la chambre E1 est muni de nervures de transmission de chaleur longitudinales e1.
La partie supérieure de la chambre A est munie d'un épaulement interne Ax qui empêche le coke que renferme la capacité B1 de s'élever pendant l'élévation de la chambre B ; lorsque la chambre E existe, la chambre B est munie d'un épaulement ana- logue Bx pour un but analogue.
Les compartiments susmentionnés B6 de la chambre B communiquent avec un tuyau F1 dont l'extrémité externe, dans toutes les constructions à l'exception de celle de la fig.10, est associée à un joint hydraulique G qui sert à obturer le tuyau d'échappement principal F lorsqu'on élève la chambre B.
La chambre centrale E, lorsque cette chambre est prévue, porte un tuyau analogue F2 qui communique avec les compartiments E4 et est aussi associé à un joint hydraulique analogue. Ce joint hydraulique, qui est représenté à plus grande échelle dans la fig. la, comprend une chambre G1 munie d'un diaphragme trans- versal G2 qui la divise en deux parties. Le tuyau d'échappement principal F communique avec le compartiment inférieur de cette chambre, et le compartiment supérieur reçoit un rebord externe en forme de cloche F du tuyau F . Le compartiment supérieur est rempli d'eau qu'une saillie tubulaire supérieure G3 du diaphragme G2 empêche de pénétrer dans le compartiment inférieur le diaphragme G2 étant en outre muni d'une saillie tubulaire inférieure G4.
L'extrémité inférieure du tuyau fait saillie à travers le diaphragme G, comme représenté dans la fig. la.
En fonctionnement, lorsqu'on élève la chambre B (ou les cham- bres B et E), on introduit de l'eau dans le compartiment in- férieur de la chambre G en quantité suffisante pour couvrir le
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tuyau d'échappement principal F, ce qui empêche l'air de péné- trer à l'intérieur par une action d'aspiration ou les gaz distil- lés d'être refoulés par ce tuyau à l'atmosphère. Lorsque la ou les chambres ont été abaissées et que la carbonisation commen- ce, les gaz distillés passant par le tuyau F1 refoulent une partie de l'eau que renferme le compartiment inférieur de la chambre G par le tuyau d'échappement principal F jusqu'au moment où l'eau atteint le niveau représenté dans la fig. la.
Il va de soi que, pendant cette opération, l'eau que renferme le compar- timent supérieur de la chambre G empêche les gaz distillés de passer du tuyau f1 à l'atmosphère.
Dans la construction représentée à droite de la fig. 9, la chambre interne B n'est agencée que pour être chauf- fée extérieurement et est constituée par une pièce creuse munie d'une partie supérieure conique b6 qui est séparée par un es- pace b6x d'une pièce b7 constituant un compartiment annulaire b7x communiquant avec le tuyau F1Les gaz distillés s'élèvent dans la capacité b6x, d'où ils se rendent dans le compartiment b7x par les ouvertures représentées.
Si on le désire, la paroi de la chambre interne B peut présenter des ouvertures b8 diri- gées vers le haut pour permettre à une partie des gaz distillés de pénétrer dans la dite chambre, d'où ils passent dans la ca- pacité b6x à travers des trous protégés de la partie conique b6 On introduit le charbon dans la capacité à charbon annulaire B par une ouverture b4 qui est normalement fermée par une porte.
Dans la construction représentée à gauche de la fig. 9, la chambre B est établie de la même manière que celle précé- demment décrite au sujet de la chambre centrale E, excepté qu'elle possède une paroi double propre à constituer un es- pace annulaire b9 dans lequel tout ou partie des gaz distillés
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peuvent pénétrer par des ouvertures b8 de la paroi externe.
La partie supérieure de la chambre B est convenablement cons- truite pour introduire les gaz distillés dans le tuyau F1 et pour remplir de charbon la capacité B1.
Les constructions de la fig. 10 sont analogues aux constructions correspondantes de la fig. 1. excepté que les gaz distillés pénètrent dans une chambre A6 assujettie à l'ex- trémité supérieure de la chambre A. Cette chambre A6 est nor- malement fermée par une porte A7 et ses dimensions sont suffi- santes pour permettre à la chambre interne B de la traverser lorsqu'on ouvre la porte. Le tuyau F1 est relié à la chambre A6, et comme cette dernière est fixe cette construction évite de prévoir le joint hydraulique précédemment décrit.
Lorsqu'on prévoit la chambre centrale E, on commence par élever et abaisser cette chambre seule à la fin de la car- bonisation dans le but de dégager le coke de la capacité annu- laire E1, puis on élève et abaisse la chambre B (et avec elle la chambre E) pour dégager le coke de la capacité B1.
En général, l'élévation de la chambre interne déloge le coke qui tombe et s'échappe par l'extrémité inférieure ouverte de la chambre ex- terne, mais si cette'matière venait à adhérer à la paroi in- terne de la chambre externe, l'abaissement de la chambre in- terne aurait pour effet de la 'détacher, en particulier si la partie supérieure de la chambre interne est munie de nervures ou,saillies externes courtes qui, après que la chambre interne a été déplacée angulairement lorsqu'elle occupe la position supérieure, eposent sur la partie supérieure du coke pendant le mouvement de descente de la chambre interne. Les mêmes con- sidérations s'appliquent à la chambre centrale lorsque cette chambre est prévue.
Dans certains cas, il peut d'ailleurs --
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exister deux cornues disposées côte à c8te et ayant leurs cham- bres internes reliées à une poutre ou traverse commune, auquel cas les nervures ou saillies des deux chambres internes pour- raient être décalées angulairement, la disposition étant telle que si l'on déplace angulairement la poutre d'un angle de 180 après avoir élevé complètement les chambres internes hors des chambres externes et laisse ou fait redescendre les chambrer internes dans les autres chambres, les dites nervures ou sail- lies viennent en prise avec les parties supérieures de la ma- tière carbonisée que renferment les chambres externes et éva- cuent ainsi efficacement cette matière.
La matière carbonisée tombe,, de préférence, dans une trémie H munie à son extrémité inférieure d'une porte her- métique aux gaz Hl qui est maintenue dans sa position de fer- meture pendant la carbonisation.
-:- REVENDICATIONS -:- ---------------------------
1.- Une cornue utilisable dans la. distillation à basse température de matière carbonée et du genre comprenant deux chambres verticales constituant entre elles une capacité dans laquelle on place la matière destinée à être chauffée en vue de sa carbonisation et hors de laquelle la matière carbo- nisée est déchargée vers le bas à travers l'extrémité infé- rieure de la chambre externe, cette cornue étant caractérisée par le fait qu'un dispositif est prévu pour élever la chambre interne lorsqu'on désire décharger de haut en bas la matière carbonisée hors de la capacité constituée entre les deux cham- bres.