BE378673A - - Google Patents

Description

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   Perfectionnements aux procédés pour la fabrica- tion du carbone par dissociation de l'oxyde de carbone en partant d'un combustible traité dans un gazogène. 



   On connait déjà un procédé de fabrication du carbone en partant de matières complexes brutes contenant du carbone, telles que houille, lignite, bois, etc... 



   Dans ce procédé on utilise par exemple un gazo- gène pour produire un gaz riche en oxyde de carbone qui est catalysé, l'oxyde de carbone se décomposant en carbone et gaz carbonique suivant la réaction 200 = C02 + C, tandis que le gaz carbonique ainsi formé est ramené au gazogène à travers la couche de combustible (coke par exemple) à haute température pour se transformer en oxyde de carbone qui sert à nouveau dans la réaction catalytique. 



  On réalise ainsi un circuit fermé. La réaction C +   C02   200 étant endothermique, le gazogène se refroi-   dit : il y a donc lieu de le réchauffer ; cet effet on   

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 arrêta l'opération de réduction du gaz carbonique CO2 dans le gazogène et on souffle de l'air dans ce   gazogène :   c'est la période de soufflerie, par opposition à la pé- riode de réduction précédente. 



   La fabrication du carbone par le procédé pré- cédent nécessite une installation telle que par exemple celle représentée sur la   f ig.   1 du dessin annexé et qui comporte un gazogène 1, un dépoussiéreur 2, un gazomètre 3, un compresseur 4 avec un régulateur à by-pass 4', des laveurs 5, un appareil catalyseur 6, un séparateur 7, un détendeur 8, un gazomètre 9, un ventilateur 10. La flèche 11 indique le sens de la circulation des gaz. 



   Le circuit de réaction traverse le gazogène par les robinets ouverts 20 et 21, doit dans le sens 201, 212, soit dans le sens 202, 211. 



   La soufflerie d'air comporte un ventilateur 24 et un robinet 22, le gaz à l'air s'échappant par le robinet 212, les robinets 201 202 et 211 étant fermés pendant la période de soufflerie. 



   Le compresseur 4 peut rester continuellement en fonctionnement, car le gaz emmagasiné dans le gazomètre 3 assure la continuité pendant la période de soufflerie du gazogène. 



   Une installation de ce genre comporte donc un certain volume de gaz CO2 ,CO et autres qui circule en circuit fermé, en passant successivement dans le gazogène 1 où il prélève du carbone   tout   en entraînant des impu- retés) dans le catalyseur 6 où il abandonne du carbone; il peut d'ailleurs rester une certaine proportion de CO non dissocié après la catalyse. 



   D'après les réactions   002 +   C = 200 dans le gazogène et 2CO = C +CO2 dans le catalyseur, il ne devrait pas y avoir besoin d'autre gaz que celui qui cir- cule en circuit fermé. 



   Pratiquement, il est impossible de supprimer 

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 complètement les pertes provenant des fuites, du lavage chimique, de la récolte du carbone et des purges nécessaires pour éviter l'accumulation dans le circuit des gaz inuti- les tels que l'azote; il est par suite nécessaire de parer à ce déficit. 



   La présente invention a pour but de fournir un appoint de C02 pour combler ce déficit. 



   L'invention concerne notamment un procédé de pré- paration catalytique du carbone caractérisé par ce que l'on combine au circuit de réaction un circuit de récupération et de fabrication de gaz carbonique en utilisant le gaz à l'air produit pendant les périodes de   souff lerie.   



   Suivant une forme de réalisation de ce procédé on   accroit   la richesse du gaz carbonique contenu dans le gaz à l'air fabriqué pendant la période de soufflerie ;   récupère ensuite tout ce gaz carbonique et on l'introduit   comme appoint dans le circuit gazeux principal avant le gazogène. 



   Suivant une forme particulière de ce procédé perfectionné, le gaz à l'air est brûlé pour transformer son oxyde de carbone CO en gaz carbonique CO2. 



   Les gaz provenant de cette combustion passent par exemple dans une solution basique telle que l'ammonia- que qui retient l'acide carbonique à l'état de solution carbonatée (carbonate, bicarbonate), les autres gaz étant ainsi séparés. La solution carbonatée obtenue est décomposée pour régénérer le gaz carbonique d'une part et le produit basique d'autre part. 



   Les calories nécessaires à la décomposition de cette solution carbonatée sont avantageusement prélevées par récupération des chaleurs perdues des gaz du gazogène ou de la combustion du gaz à l'air. 



   On peut évidemment modifier les moyens utilisés pour récupérér le gaz carbonique: notamment on peut com- primer les gaz provenant de la combustion de l'oxyde de 

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 carbone et dissoudre le CO2 dans de l'eau pour le séparer. 



   Suivant une variante du procédé général conforme à l'invention, chaque période (réduction et soufflerie) est suivie d'une période intermédiaire dans laquelle du gaz carbonique récupéré comme indiqué ci-dessus est introduit dans le gazogène, pour neutraliser, purger et chasser   vers '.   le circuit de récupération les gaz impropres de ce gazogène. 



   Au lieu de neutraliser et de purger par admission du gaz carbonique dans le/gazogéne, on peut obtenir le même résultat par introduction de vapeur dans ce gazogène ;   gaz provenant de cette opération peuvent être d'ailleurs   dirigés sur le circuit de récupération. 



   L'invention s'étend d'une façon générale aux caractéristiques du procédé perfectionné-précédent quel que soit le mode de réalisation particulier du procédé pour la fabrication du carbone par dissociation de l'oxyde de carbone en partant d'un combustible traité dans un gazogène. 



  L'invention s'étend aussi à ces caractéristiques générales, quelles que soient les installations choisies pour la mise en oeuvre du procédé perfectionné. Toutefois, l'une de ces installations est représentée schématiquement 4 titre d'exemple dans la fig. 2 du dessin annexé, de manière à permettre un exposé très clair d'un mode de réalisation du procédé. 



   Cette installation comporte un circuit de réaction de 2 à 10. 



   Conformément à l'invention un circuit de récupéra- tion et de fabrication de gaz carbonique est combiné de la manière suivante au circuit de réaction : 
Le gaz à la sortie du gazogène pénètre dans un four 30 par un brûleur 31 qui peut recevoir de l'air du ventilateur 24; un robinet 33 permet de manoeuvrer cet air. 



   A la sortie du   four '50,   le gaz traverse une chau- dière à récupération 32 qui sert à fournir tout ou partie de la force motrice de   l'installation :   pompes, compresseur, 

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 etc.,, et aussi à assurer le chauffage des divers appareils. 



   Le gaz sort par 43 et peut être dirigé par la manoeuvre des robinets 21 et 23 sur le circuit de réaction ou sur le circuit de récupération. 



   Pendant la période de réduction (les robinets 20 - 21 étant convenablement ouverts, les robinets 22- 25- 33 étant fermés) le gaz traverse le four 30 sans brûler puisque   le robinet 33 est fermé ; ilabandonne ses calories à 32   et entre dans le circuit de réaction 2 - 3 - 4 - 5 - 6 ... 



   Pendant la période de soufflerie (les robinets 201 202 211 étant fermés, les robinets 22 - 212 - 23 - 33 étant ouverts) le gaz à l'air produit   tient   brûler dans le brûleur 31 grâce à l'air fourni par le robinet 33 ouvert. 



   Le CO contenu dans le gaz à l'air se transforme ainsi en gaz carbonique co2. Le gaz passe ensuite dans un dépoussiéreur 45 et ensuite dans un laveur 34, contenant une solution basique, de l'eau ammoniacale par exemple; le gaz carbonique CO2. se transforme ainsi en carbonate ou bicarbonate et les autres gaz, en particulier l'azote, sont évacués par une cheminée 35. 



   La solution carbonatée est traitée dans un appa- reil distillatoire 36 chauffé par exemple par la vapeur provenant des chaudières de récupération 32. Le gaz carbo- nique ainsi produit est emmagasiné dans le gazomètre 37 pour servir à compenser les pertes du circuit de réaction ou à toute autre application; la solution basique régénérée sert à nouveau pour le lavage du CO2, 
Le CO2 produit dans le four 30 peut aussi être récupéré par lavage sous pression, puis envoyé dans le gazomètre 37. 



   Le gazomètre 37 peut être mis en communication avec le gazomètre 9. Le robinet 38 commandant cette com- munication peut être manoeuvré automatiquement par la clo- che du gazomètre 9, le robinet 38 s'ouvrant en cas d'in- suffisance de gaz dans le gazomètre 9. 

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   Le gaz carbonique provenant du gazomètre 37 peut aussi servir à neutraliser et purger le gazogène 1 entre les périodes de réduction et de soufflerie; à cet effet on ouvre le robinet 39 après avoir fermé le robinet 40 de communication avec le gazomètre. Le courant gazeux de neutralisation 'traverse le ventilateur 10, les robinets 20 et 21 pour venir dans le circuit de récupération 30, 32... on constitue ainsi entre chaque période (réduction et soufflerie) une période intermédiaire pendant laquelle on chasse vers le circuit de récupération les gaz du gazo- gène, ces gaz étant encore utilisés dans ce circuit à la fabrication du gaz carbonique.

   Cette opération de neutralisation permet aussi d'éviter tout risque   dtexplo-   sion dûe à la combustion brusque de l'oxyde de carbone restant de la catalyse lorsqu'on passe de la période de réduction à la période de soufflerie et vice versa. 



   On peut encore neutraliser et purger par l'in- troduction de vapeur sous la grille du gazogène 1, cette vapeur d'eau étant produite par exemple par les chaudières de récupération 32 de l'installation. 



   En résumé, on réalise conformément à l'invention un procédé permettant notamment d'utiliser d'une façon simple les gaz provenant de la période de soufflerie et de les appliquer à la compensation des pertes du circuit fermé de réaction catalytique et ceci en utilisant la marche normale d'un gazogène à fonctionnement disoontinu. 
 EMI6.1 
 



  R E V E N D I C..A l' 1 Q N 8 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1 - Procédé de fabrication de carbone par dissociation de l'oxyde de carbone en partant d'un com- bustible traité dans un gazogène, procédé caractérisé par ce que l'on combine au circuit de réaction un circuit de récupération et de fabrication de gaz carbonique en utilisant le gaz à l'air produit pendant la période de <Desc/Clms Page number 7> soufflerie, ce gaz carbonique étant introduit comme appoint dans le courant gazeux principal avant le gazo- gène.

2 - Procédé conforme à la revendication 1 et caractérisé par ce qu'on accroît la teneur du gaz carbo- nique contenu dans le gaz à l'air avant de le récupérer et de l'introduire comme appoint dans le courant gazeux principal.

3 - Procédé conforme à la revendication 2 et caractérisé par ce que le gaz à l'air est brûlé pour transformer son oxyde de carbone (CO) en gaz carbonique (CO).

4 - Procédé conforme à l'une des revendications de 1 à 3 et caractérisé par ce que le gaz à l'air passe dans une solution basique, d'ammoniaque par exemple, qui retient l'acide carbonique à l'état de solution carbonatée, les autres gaz étant ainsi séparés, tandis que la solution carbonatée obtenue est décomposée pour régénérer le gaz carbonique d'une part et la solution basique d'autre part.

5 - Procédé conforme à la revendication 4 et caractérisé par ce que les calories nécessaires à la décom- position de la solution carbonatée sont prélevées par ré- cupération des chaleurs perdues des gaz du gazogène ou de la combustion du gaz à l'air.

6 - Procédé conforma à l'une des revendications de 1 à 3 et caractérisé par ce que le gaz carbonique est récupéré en faisant passer le gaz à l'air sous pression dans de l'eau, ce qui assure la dissolution du gaz carbonique et permet la récupération.

7 - Procédé conforme à l'une des revendications de 1 à 6 et caractérisé par ce que chaque période (réduction ou soufflerie) est suivie d'une période intermédiaire qui consiste à chasser vers le circuit de récupération les gaz impropres du gazogène, par introduction du gaz carbonique récupéré. <Desc/Clms Page number 8>

8 - Procédé conforme à l'une des revendications de 1 à 6 et caractérisé par ce que chaque période (réduc- tion ou soufflerie est suivie d'une période Intermédiai- re qui consiste à chasser vers le circuit de récupération les gaz impropres du gazogène, par introduction de vapeur dans le gazogène.

9 - Procédé conforme à la revendication 8 et caractérisé par ce que les gaz provenant de la neutralisa- tion par le gaz à l'eau sont traités conformément à 1'une des revendications de l,à 6.