BE378998A - - Google Patents

Description

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  Procédé et dispositifs pour l'obtention directe de gaz exempt de matières goudronneuses dans les gazogènes à aérage central. 



   La présente invention concerne les gazogènes à gaz pauvre du type à aérage central, c'est-à-dire dans lesquels l'air servant à la génération du gaz est amené au centre de la masse de combustible en ignition par une tuyère plongeant dans le feu. On n'a pas réussi jusqu'à présent, dans des con- ditions économiques, à produire avec ces appareils du gaz pratiquement exempt de matières goudronneuses et lorsqu'on utilisait ces gazogènes notamment pour l'alimentation de moteurs à combustion interne, il était nécessaire de leur adjoindre toute une installation d'épuration du gaz basée sur le principe du scrubber pour éviter que les tuyaux, les ro- binets et le moteur ne s'encrassent constamment de goudrons. 



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 D'après les constatations de   l'inventeur,   cet   échec   est dû à ce que l'air de combustion amené dans le foyer du gazogène ne possédait pas une température suffisamment élevée pour assurer le cracking gazéifiant des goudrons et des suies, parce que même si cet air était chauffé avant d'être intro- duit dans l'appareil, il se refroidissait en passant dans la tuyère d'aérage qu'une circulation d'eau maintenait à, une température assez basse pour en empêcher la fusion. 



   Suivant la présente invention, on produit directe- ment du gaz exempt de goudrons en introduisant l'air dans le combustible en ignition à une température aussi voisine que possible de celle à laquelle se trouve le combustible et en tout cas supérieure à   1000 C   et en utilisant pour porter l'air à cette température la chaleur des parois de la tuyère d'aérage dont on empêche la fusion en évacuant à l'extérieur, par l'intermédiaire de l'air lui-même, une quantité de cha- leur suffisante pour maintenir à une température inférieure à son point de fusion la matière réfractaire ou le métal qui constitue la tuyère.

   Un moyen simple d'atteindre ce but consiste à faire ,passer dans la tuyère une quantité d'air supérieure à celle qui est nécessaire à la 'gazéification et      à évacuer l'excès d'air avec une partie de la chaleur. Un autre moyen est de placer dans la tuyère, sans contact avec ses parois, un élément très conducteur de la chaleur, qui      s'étend à ,l'extérieur de la tuyère et évacue de celle-ci l'excédent de chaleur. Cet élément contient avantageusement un liquide circulant en circuit fermé. 



   De préférence, la tuyère d'aérage consiste en un simple tube de matière réfractaire ou de métal à point de fusion élevé, dont les. parois sont relativement minces et la section étroite pour assurer le chauffage rapide,   à   haute température, de   l'air   traversant, ce tube. Elle est montée de 

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 façon à ce que l'on puisse facilement modifier sa posi- tion, pour qu'elle soit toujours à distance convenable des laitiers et scories qui s'accumulent dans le gazogène, et que l'on puisse aussi la remplacer sans difficulté. 



   Dans certains cas, il est avantageux de munir le gazogène de plusieurs de ces tuyères d'aérage pour augmen- ter son rendement. 



   Pour bien faire comprendre l'invention, on en décri- ra ci-après quelques modes de réalisation en se référant au dessin annexé dont les Figs. 1 à 5 sont des vues schématiques, en coupe verticale, de gazogènes établis suivant cette inven- tion. 



   Sur toutes ces figures, 1 désigne la tuyère   tubulà-   re en matière réfractaire ou en métal par laquelle l'air est amené au centre de la masse de combustible contenue dans   l'en.-   veloppe 2 du gazogène et supportée par une grille 3 (Figs. l',   .2 et   5) ou par le fond 4 de l'enveloppe (Figs. 3 et 4).Le gaz¯produit s'échappe par   la,prise   de gaz 5.. 



   En service, le combustible se trouvant devant la sortie de la tuyère d'aérage 1 et autour de celle-ci est porté par l'air chaud à une température très élevée., de l'ordre de 
1600 à   1900 C,   de sorte que la tuyère 1 devient elle-même incandescente sur presque toute sa longueur et que l'air s'y échauffe au passage, au point d'avoir une température supérieure à 1000 C lorsqu'il atteint le combustible en igni- tion. Grâce à cette température élevée du feu, les suies et graphites sont brûlés, les goudrons distillés dans les z8nes réductrices sont   "crackés"en   gaz permanents non condensables et tout le gaz sortant par 5 est complètement exempt de pro- duits goudronneux.

   Si l'on filtre ce gaz, on constate en effet que les poussières recueillies sont blanches et sèches au lieu d'être noires et grasses. 

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   Sur les Figs. 1 à 4, la tuyère d'aérage 1 renferme un tube central 6 qui   s'étend   jusque près de sa sortie. Par ce tube 6, de l'air en quantité supérieure à celle qui est nécessaire pour la gazéification est soufflé ou aspiré sui- vant le mode de fonctionnement du gazogène. L'excès d'air est refoulé ou aspiré autour du tube 6 dans la tuyère   4,   dont il refroidit légèrement l'extrémité qui subit la plus haute température et l'empêche   de'fondre,   puisil   sort 'par   une tubulure 7 à laquelle on peut raccorder par exemple la prise d'air additionnel du'moteur ou du brûleur, pour uti- liser l'air chaud dans celui-ci.

   Suivant une variante, la circulation peut se faire en sens inverse, c'est-à-dire que l'air entre dans la tuyère par la tubulure 7, tandis que l'excès d'air sort par le tube central   6   après avoir refroi- di l'extrémité de la tuyère. 



   Dans le gazogène de la Fig. 5, le refroidissement de la tuyère d'aérage 1 est assuré par un. tube 8 fermé aux deux bouts, s'étendant dans   l'axe   de la tuyère depuis une faible distance de son extrémité la plus chaude jusqu'à l'ex- térieur du gazogène, où il est muni d'ailettes 9. Ce tube 8 contient un liquide ou une matière devenant liquide à la tem- pérature de service, qui y circule en circuit fermé en rai- son de la différence de température entre 1''extrémité du tube qui se trouve dans la tuyère 4 et celle qui est refroidie par les ailettes 9. Une partie de la chaleur de la tuyère est transmise par rayonnement au tube 8 et au liquide qui l'éva- cuent à l'extérieur, de sorte que la   température   de la tuyère est maintenue en dessous du point de fusion, tandis que celle de l'air demeure très élevée. 



   Dans les différents gazogènes représentés sur le dessin, le montage de la tuyère 4 est tel que l'on puisse, 

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 en faisant coulisser le tube 10 qui la porte, modifier consi- dérablement la profondeur à laquelle elle est enfoncée dans le combustible, de façon que la sortie de la tuyère puisse être maintenue à distance convenable des scories dont l'ac- cumulation gênerait la gazéification, et que de nouvelles zônes de combustible puissent être soumises à l'aérage à mesu- re que les scories se forment. 



   Au lieu de pouvoir seulement coulisser dans le sens axial comme c'est représenté, le tube 10 peut être monté dans une genouillère ou dispositif analogue permettant à la fois de déplacer   longitudinalement-la   tuyère et de l'orient er dans différentes directions. 



   Ni le tube d'amenée d'air 6, ni le tube à ailettes de refroidissement 8 ne constituent un obstacle à ce réglage. 



   La tuyère 4 peut être suspendue verticalement (Fig.l) ou obliquement (Fig. 5) ou bien être placée horizontalement (Figs. 2, 3 et 4) suivant le modèle de gazogène adopté. La disposition de la prise degaz 5 peut également varier. Sur les Figs. 1,   2   et 5 elle se trouve en-dessous de la grille horizontale   3,   tandis que sur la Fig. 3 elle est à la partie supérieure de l'enveloppe 1, en prolongement d'une tuyère réfractaire ou métallique 11 plongeant dans le combustible., et dans le cas de la Fig. 4 elle est placée latéralement der- rière une grille verticale 12. 



   Comme on l'a dit ci-dessus, plusieurs tuyères 1 peuvent être montées dans un même gazogène pour avoir un grand débit de gaz. La consommation de combustible étant alors plus considérable, il peut être avantageux d'alimenter le gazogène de façon continue par du combustible amené d'un réservoir par un tuyau, afin de ne pas devoir donner au gazogène de trop grandes dimensions. 

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   Bien entendu, les détails d'exécution décrits et représentés à titre d'exemple ne limitent pas 1-'invention et l'on ne sortirait pas de son cadre en les modifiant. 



    REVENDICATIONS   
1. Procédé pour l'Obtention directe de gaz exempt de matières goudronneuses dans lesgazogènes à aérage cen- tral,consistant à introduire l'air dans le combustible en ignition à une température aussi voisine que possible de cel- le à laquelle se trouve le combustible et en tout cas supé- rieure à   1000 C,   en utilisant pour porter l'air à cette tem- pératnre la chaleur des parois de la tuyère d'aérage dont on empêche la fusion en évacuant à   l'extérieur,   par   l'intermé-   diaire de l'air lui-même, une quantité de chaleur suffisante pour maintenir à une température inférieure à son point   de   fusion la matière réfractaire ou le métal de la tuyère.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant là revendication 1, caractérisé en ce qu'on refroidit la tuyère d'aérage en y faisant cir- culer une quantité d'air supérieure aux besoins de la gazéi- fication et en évacuant à l'extérieur l'excès d'air qui em- porte une partie de la chaleur des parois incandescentes de la tuyère.

   3. Procédé suivant la revendication 1;, caractérisé en ce que pour refroidir la tuyère d'aérage, on dispose dans celle-ci, sans contact avec ses parois., un élément très con- ducteur de la chaleur qui s'étend à l'extérieur et évacue l'excédent de chaleur rayonnée par la partie incandescente de la tuyère.

   . 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément refroidisseur contient; un liquide ou une matière devenant liquide à la,température de service,¯qui y circule en circuit fermé. <Desc/Clms Page number 7>

   5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déplace la tuyère dans le combustible au cours de la gazéification pour maintenir sa sortie à distance convenable des scories qui s'accumulent et soumettre à l'aé- rage de nouvelles zônes de combustible à mesure que les scories se forment.

   6. Gazogène pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sa tuyère d'aérage consiste en un tube de matière réfractaire ou de métal à point de fusion élevé dont les parois sont relativement minces et la section étroite, et qui contient un autre tube s'éten- dant jusqu'à l'extérieur du gazogène pour servir au refroi- dissement. de la tuyère.

   7. Gazogène suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le tube intérieur de la tuyère est destiné à amener de l'air dont une partie sert à la gazéification du combusti- ble tandis que l'autre partie est évacuée au dehors par l'in- térieur de la tuyère après avoir refroidi l'extrémité de cel- le-ci.

   8. Gazogène suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le tube intérieur de la tuyère est destiné µ évacuer au dehors un excès d'air introduit dans la tuyère en vue de refroidir son extrémité.

   9. Gazogène suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le tube intérieur de la tuyère est fermé aux deux bouts, renferme un liquide ou une matière devenant liquide à la température de service et est garni d'ailettes de refroi- dissement à son extrémité extérieure.

   10. Gazogène suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la tuyère d'aérage est montée de manière mobile dans le gazogène, pour que l'on puisse régler sa position par <Desc/Clms Page number 8> rapport aux scories et au combustible au cours de la gazéi- fication, et la retirer du gazogène pour la remplacer.

   11. Gazogène suivant la revendication 10, caractérisé- en ce que la tuyère d'aérage est portée par un tube métallique monté dans un--presse-étoupe' une genouillère ou autre dis- positif approprié, de manière à pouvoir coulisser longitu- dinalement et/ou s'orienter dans différentes directions.

   12. Gazogène suivant l'une pu l'autre des revendi- cations 6 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs tuyères d'aérage et éventuellement une alimentation continue de combustible amené d'un réservoir par un tuyau débouchant dans le gazogène.

   13. Procédé et dispositifs pour l'obtention directe de gaz exempt dematière graphiteuses et goudronneuses dans les gazogènes à aérage centrale en substance comme c'est décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.