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BREVET D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS AU FOURS POUR LA DISTILLATION DU CHARBON 11. BASSE TEMPERATURE.
L'invention est relative à la distillation du ohar- bon à basse température et concerne en particulier les appa- reils ou fours pour l'exécution de semblable distillation.,
Elle a pour but surtout de les agencer de façon à assurer dune part la distillation et la production de ooke ou semi-ooke dans un temps moindre et de manière plus parfaite et d'autre part..
toutes choses égales, aveo un encombrement moin- dre, une organisation plus simple et par suite de fonctionne- ment plus sur et de conduite plus aisée que dans les fours pro- posés jusqu'à présent, A cet effet, elle oonsiste à agencer une série d'al- véoles, propres à reoevoir la matière à distiller, sous forme d'un élément continu, et par exemple sous forme d'une ou de plusieurs couronnes, mobiles,
entourant et délimitant une ou des chambres ou espaces parcourus par des flammes et ou produits de combustion de manière à être soumises à des aotions oalori- fiques progressivement oroissantes depuis l'endroit de charge- ment de oette matière*
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Elle consista également à donner aux dites alvéoles une conformation telle et à les agencer entre elles de manié- re également telle que l'agent de chauffage puisse atteindre plusieurs et jusqu'à cinq de leurs faces.
Elle consiste en outre à agencer la ou les oouron- nes dans une,enceinte, qui peut toutefois ne les entourer que partiellement, et à diviser cette enceinte en compartiments tels et agencés de manière à permettre de récolter des pro- duits de phases différentes de la distillation.
Elle consiste encore en divers autres agencements moins essentiels s'utilisant de préférence en même temps et qui seront plus complètement définis dans le complément de description qui va suivra d'un mode préféré de réalisation indiqué à titre d'exemple et représenté schématiquement, sous une dises formes d'exécution, au dessin annexé dans lequel t
Fig 1 est une vue en coupe transversale de la dis- position de four suivant l'invention, cette coupe étant prati- quée sensiblement suivant la ligne A-A de la fig. 2 ;
Fig* 2 est une vue latérale, longitudinale du four;
Fig.3 montre le four on coupe longitudinale,
Figs. 4 et 5 montrent respectivement en coupe trans- versale et en plan à échelle agrandie, le détail de l'organi- sation des alvéoles.
Ainsi qu'il a été dit et comme il est du reste re- présentée le four comprend des séries d'alvéoles 1 disposées , en couronnes accolées, formé en un ou plusieurs tronçons, en constituant une sorte de tambour 2 supporté en rotation d'une manière appropriée) par exemple à l'aide des couronnes 3 re- posant sur les galets 31 comme indiqué aux figs. 1 et 3; l'en traîne ment étant assuré par une commande appropriée, comme par exemple la couronne dentée 4 et le pignon 5.
¯ les alvéoles 1 sont établies, comme il est bien vi- sible aux figures 4 et 5 da façon à dégager les faces latéra- les 6 et avantageusement constituées à l'aide d'un acier spé-
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oial résistant aux températures élevées et à la corrosion,
Intérieurement au tambour 2 des alvéoles on dispose une enveloppe interne fixe, concentrique, 7, ménageant un espa- ce annulaire 9 servant à la circulation dé l'agent de chauffa- ge et organisé ainsi qu'il suit en supposant que le déplacement du tambour à alvéoles s'effectue suivant la flèche f.
En regard d'un dispositif de chargement des alvéoles, qui sera décrit par après, on dispose une oloison 10 limitant l'espace annulaire dans lequel débouche, en 11, par des bran- ohements 12 d'une conduite générale 13, de l'air de combustion.
En 14 on prévoit une conduite générale d'amenée de combustible pourvue de perforations ou d'autres ajutages débouchant dans L'espace 9; En 15 on peut prévoir une conduite générale d'air secondaire comme il est représenté et enfin en 16 on agence une conduite générale de départ vers la cheminée des produits de combustion, oette conduite étant reliée à l'espace 9 par des branchements appropriés.
Ces diverses conduites 13, 14, 15 et 16 sont munies de moyens de réglage et reliées d'une manière appropriée à une ou au deux extrémités du four à des conduits d'alimentation et de départ qui n'ont pas été représentées, leurs constitutions et agenoements étant bien oonnus,
Extérieurement au tambour à alvéoles 2 on prévoit une enveloppe 17 qui l'entoure totalement ou bien, ainsi qu'il est représentée sur les trois quarts environ de sa circonfé- renoe et qui ménage, entre elle même et le tambour à alvéoles, un espace 18 organisé ainsi qu'il suit : En 19 on prévoit un cloisonnement disposé sensiblement au som- met de la circonférence du tambour 2 et en 20 on agence un conduit de départ raccordé au premier tronçon ainsi constitué par des branchements 21.
EN 22, de l'autre oôté du cloisonnement 19, on pré- voit un conduit de départ, raccordé à un deuxième tronçon de l'espace 18 par des branchements 23.
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En 24 on prévoit un deuxième cloisonnement limi- tant un troisième tronçon de l'espace 18,et au delà, mais au voisinage de ce cloisonnement, on prévoit un conduit de départ-25 raccordé au dit tronçon de l'espace 18 par des 'branchements 86 'Une cloison perforée 27 est disposée au voisina- ge immédiat du tambour à alvéolés dans ce dernier tronçon et aboutit à des trémies de déchargement 28 pour la matière ookefiée. Ces trémies se déchargent dans des wagonnets 29.
Des conduits de départ des produits de condensation sont agen- cés en 30 et plongent dans une baohe ou barillet 31 comme il est représenté à la fig. 1.
Enfin un dispositif d'alimentation et de charge- ment est prévu au point de départ du premier tronçon de l'es- paoe 18, et comprend une trémie 32 débitant dans une envelop- pe ou une série d'enveloppes 321, munie chacune d'un ou de plusieurs pistons 33 animés de déplacements alternatifs par un mécanisme approprié, tel le système à manivelle 34, repré- senté,un agencement de ce genre étant en lui-même bien con- nu et organisé de manière à assurer le chargement simultané d'une ou plusieurs rangées d'alvéoles 1, une synchronisation convenable étant à cet effet prévue entre la rotation du tam- bour 2 et celle du mécanisme à manivelle 34.
En 35 on prévoit encore des galets ou rouleaux mont tés de façon àagir sur la face supérieure de la matière con- tenue dans les alvéoles 1 et destinés à comprimer le boursou- flement de celle-ci. Ces galets ou rouleaux peuvent être mon- tés de façon soit à tourner librement sur leurs axes,.
36, de support, soit à être entrainés mécaniquement de l'extérieur proportionnellement à la vitesse de rotation du tambour à al- véoles par tout système réducteur appropriée qui n'a pas été représentée
Enfin si le four présente un développement longitu- dinal important en raison de sa oapacité, le tambour à alvéo-
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les 2 est constitué de plusieurs tronçons réunis entre eux aux extrémités jointives, par exemple, oomme il est représenté à la figure 3, qui montre un assemblage par rivure à double couvre joint 37, et des renforts longitudinaux tels que 38 peu- vent être prévus pour les différents trouons.
Bien entendu ces assemblages et renforcements pourraient 'être réalisés d'au tre façon appropriée),
Les organes ayant été convenablement établis et agen- oés à la manière précédemment décrite, le four fonctionne de la manière suivante. le tambour à alvéoles 2 est entraîne en rotation d'une manière continue dans le sens de la flèche f, à une vitesse propre à avoir assuré la formation de ooke ou de semi- coke lorsque ohaoune des alvéoles ohargées à l'aide de char- bon en regard du dispositif 32-321 atteint le point ou elle se décharge dans Itune des trémies 28, l'agent de chauffage par- courant à cet effet l'espace annulaire 9 on direction de la flèche f1, c'est à dire en sens inverse de celui de la rotation du tambour à alvéoles 2.
Examinant en particulier une alvéole depuis son point de chargement, la matière y introduite, durant le parcoure dans le premier tronçon de l'espace 18, perd l'humidité qu'elle contient, accompagnée éventuellement des produits les plus vola- tils, les vapeurs et les gaz ainsi formés passante par les branchements 81,dans le conduit de départ 20.
Au delà du cloisonnement 19, dans le deuxième tron çon de l'espace 18, la distillation se poursuit de plus en plus active, l'alvéole rencontrant dans l'espace 9 des tempéra- tures croissantes de l'agent de chauffage, et tout en passant sous les galets ou rouleaux 35 la matière est comprimée avec réduction des boursouflements qui peuvent se produire durant cette phase de la distillation, les gaz formés sont recueillis à la partie supérieure de ce tronçon de l'espaoe 18 et passent dans le conduit 22 par
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les branchements 23. Par le conduit 22 ces gaz sont conduits à l'extérieur du four à l'usine de récupération.
Après avoir atteint le cloisonnement 24, l'alvéole et la matière y contenue parcourent le 'troisième tronçon de 1' espace 18 dans lequel distillent les produits les moins volatils, ., les gaz s'évacuant par les branchements 26 dans le conduit de départ 25 tandis que les goudrons et autres liquides s'écou- lent sur et traversent les perforations de la cloison 27 pour se rassembler à la partie inférieure de Itenveloppe 17 et pas- ser de là dans la baohe ou barillet 31 par les conduits 30.
La cloison 27 maintient dans l'alvéole la matière cokéfiée ou semi cokéfiée jusqu'à la trémie de déchargement correspondante 28 d'où elle passe dans un wagonnet 29.
L'alvéole effectue alors à vide le parcours qui la sépare de la position de chargement on regard du dispositif 32-321 ou elle est rechargée pour parcourir à nouveau le oyole déorit.
Simultanément aux opérations précitées,'de l'air ou autre comburant est introduit en 11 dans l'espace 9 par le conduit 13 et les branchements 12 et se réchauffe au contact des alvéoles se rendant au point de chargement,en cheminant dans la direction de la flèche f1.
Le combustible issu de la conduite 14 se mélange à cet air réchauffé et s'enflamme ou est enflammé à cet endroit en recevant éventuellement par la conduite 15 de l'air seoon- daire de combustion. Les flammes et produits de combustion formés parcourent alors l'espace 9 en cédant leurs calories aux alvéoles successivement rencontrées, pour aboutir finale- ment, sensiblement en regard du. point de chargement des alvé- cles, au conduit 16 de départ de la cheminée.
Comme on l'a indiqué précédemment et comme il est bien visible aux figures 4 et 5, laconformation et 1'agence- ment des alvéoles laissent antre celles-ci- des xxx espaces libres 39 ménageant le libre accès de cinq de leurs faces à
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l'agent de chauffage, ce qui a naturellement pour effet un échange plus complet de ses oalories,aveo oomme résultat une dis tillation plus rapide de la matière contenue dans les alvéoles,
D'autre part oette matière une fois introduite dans les alvéoles n'y étant soumise à aucun déplaoement relatif, peut même être très poussiéreuse sans conduire à des diffioul- tés de traitement,
Avec le four de l'invention, la durée de oarbonisa- tion pour l'obtention d'un semi-ooke est d'environ 2 1/2 heures;
elle est denviron 4 heures pour la cokéfaction complète,
Comme on l'a déjà laissé entendre, la disposition déorite n'a été indiquée qu'à titra d'exemple et l'on pourrait s'écarter de sa forme d'exécution et y introduire des modifioa- tions sans pour cela s'écarter de ses principes d'établisse- ment, Notamment au lieu de donner au four une section oircu- laire,on pourrait le développer suivant l'un ou l'autre des diamètres horizontal et vertical de cette section, l'assembla- ge et le guidage des alvéoles étant convenablement modifiés pour satisfaire à oette condition.
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PATENT OF INVENTION IMPROVEMENTS IN OVENS FOR DISTILLATION OF COAL 11. LOW TEMPERATURE.
The invention relates to the distillation of ohar at low temperature and relates in particular to apparatus or ovens for carrying out such distillation.
Its main purpose is to arrange them so as to ensure on the one hand the distillation and production of ooke or semi-ooke in a shorter time and in a more perfect way and on the other hand.
all things being equal, with a smaller footprint, a simpler organization and as a result of safer operation and easier control than in the ovens offered up to now. To this end, it consists in arranging a series of cells, suitable for receiving the material to be distilled, in the form of a continuous element, and for example in the form of one or more mobile rings,
surrounding and delimiting one or more chambers or spaces traversed by flames and / or products of combustion so as to be subjected to oalorific aotions progressively oroing from the place of loading of this material *
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It also consisted in giving said cells such a conformation and in arranging them together in such a way that the heating agent could reach several and up to five of their faces.
It also consists in arranging the oouron (s) in an enclosure, which may however only partially surround them, and in dividing this enclosure into compartments such and arranged so as to allow the collection of products of different phases of distillation.
It also consists of various other less essential arrangements preferably being used at the same time and which will be more fully defined in the further description which follows of a preferred embodiment given by way of example and shown schematically, under a these embodiments, in the accompanying drawing in which t
Fig. 1 is a cross-sectional view of the furnace arrangement according to the invention, this section being taken substantially along the line A-A of fig. 2;
Fig * 2 is a side, longitudinal view of the oven;
Fig. 3 shows the oven in longitudinal section,
Figs. 4 and 5 show respectively in cross section and in plan on an enlarged scale, the detail of the organization of the cells.
As has been said and as is moreover shown, the furnace comprises a series of cells 1 arranged in contiguous rings, formed in one or more sections, constituting a kind of drum 2 supported in rotation of appropriately) for example using the crowns 3 resting on the rollers 31 as shown in Figs. 1 and 3; the dragging being ensured by an appropriate control, such as for example the ring gear 4 and the pinion 5.
¯ the cells 1 are established, as can be seen in FIGS. 4 and 5 in such a way as to free the side faces 6 and advantageously made using a special steel
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oial resistant to high temperatures and corrosion,
Inside the drum 2 of the cells, a fixed, concentric internal envelope 7 is placed, leaving an annular space 9 serving for the circulation of the heating medium and organized as follows, assuming that the movement of the drum with cells is carried out according to the arrow f.
Opposite a device for loading the cells, which will be described later, there is a lug 10 limiting the annular space into which opens, at 11, by branches 12 of a general pipe 13, of the combustion air.
At 14 there is provided a general fuel supply pipe provided with perforations or other nozzles opening into the space 9; At 15 one can provide a general secondary air pipe as shown and finally at 16 a general outlet pipe is arranged towards the combustion products chimney, this pipe being connected to space 9 by appropriate connections.
These various conduits 13, 14, 15 and 16 are provided with adjustment means and connected in an appropriate manner at one or both ends of the furnace to supply and departure conduits which have not been shown, their constitutions. and arrangements being well known,
Externally to the cell drum 2 there is provided a casing 17 which surrounds it completely or else, as is shown on approximately three quarters of its circumference and which leaves, between itself and the cell drum, a space 18 organized as follows: In 19 there is provided a partitioning disposed substantially at the top of the circumference of the drum 2 and in 20 an outlet duct connected to the first section thus formed by branches 21 is arranged.
EN 22, on the other side of the partition 19, there is a starting duct, connected to a second section of the space 18 by connections 23.
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At 24, a second partitioning is provided limiting a third section of space 18, and beyond, but in the vicinity of this partitioning, a starting duct 25 is provided connected to said section of space 18 by ' connections 86 'A perforated partition 27 is placed in the immediate vicinity of the honeycomb drum in the latter section and terminates in unloading hoppers 28 for the finished material. These hoppers are unloaded into wagons 29.
Conduits for the flow of condensation products are arranged at 30 and enter a baohe or barrel 31 as shown in FIG. 1.
Finally, a feeding and loading device is provided at the starting point of the first section of the hopper 18, and comprises a hopper 32 discharging into an envelope or a series of envelopes 321, each provided with 'one or more pistons 33 driven by reciprocating movements by an appropriate mechanism, such as the crank system 34, shown, an arrangement of this type being in itself well known and organized so as to ensure simultaneous loading one or more rows of cells 1, a suitable synchronization being provided for this between the rotation of the drum 2 and that of the crank mechanism 34.
Also provided are rollers or rollers mounted so as to act on the upper face of the material contained in the cells 1 and intended to compress the swelling thereof. These rollers or rollers can be mounted so as to either rotate freely on their axes.
36, support, or to be driven mechanically from the outside in proportion to the rotational speed of the cell drum by any suitable reduction system which has not been shown
Finally, if the furnace has significant longitudinal development due to its capacity, the cell drum
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the 2 consists of several sections joined together at the contiguous ends, for example, as shown in FIG. 3, which shows an assembly by riveting with double joint cover 37, and longitudinal reinforcements such as 38 can be provided for the different trouons.
Of course, these assemblies and reinforcements could be made in an appropriate manner),
The components having been suitably established and arranged in the manner previously described, the furnace operates as follows. the cell drum 2 is driven in rotation continuously in the direction of arrow f, at a speed suitable for having ensured the formation of ooke or semicoke when ohaoune cells loaded with char- good opposite the device 32-321 reaches the point where it discharges into one of the hoppers 28, the heating agent flowing for this purpose through the annular space 9 in the direction of arrow f1, that is to say in opposite to that of cell drum rotation 2.
Examining in particular a cell from its loading point, the material introduced into it, during the journey through the first section of space 18, loses the humidity it contains, possibly accompanied by the most volatile products, the vapors. and the gases thus formed passing through the connections 81, into the outgoing duct 20.
Beyond the partition 19, in the second section of space 18, the distillation continues more and more actively, the cell meeting in space 9 with increasing temperatures of the heating agent, and all by passing under the rollers or rollers 35 the material is compressed with reduction of the blisters which can occur during this phase of the distillation, the gases formed are collected at the upper part of this section of the space 18 and pass through the duct 22 through
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the connections 23. Through line 22, these gases are conducted outside the furnace to the recovery plant.
After reaching the partition 24, the cell and the material contained therein travel through the 'third section of the space 18 in which the less volatile products distill,., The gases being evacuated through the connections 26 in the starting duct. 25 while the tars and other liquids flow over and through the perforations of the partition 27 to collect at the bottom of the casing 17 and from there pass into the baohe or barrel 31 through the conduits 30.
The partition 27 maintains the coked or semi-coked material in the cell as far as the corresponding unloading hopper 28 from where it passes into a wagon 29.
The cell then performs empty the path which separates it from the loading position on view of the device 32-321 or it is recharged to travel again through the deorit oyole.
Simultaneously with the aforementioned operations, 'air or other oxidizer is introduced at 11 into the space 9 through the duct 13 and the connections 12 and is heated in contact with the cells going to the loading point, while moving in the direction of the arrow f1.
The fuel from line 14 mixes with this heated air and ignites or is ignited there, possibly receiving secondary combustion air through line 15. The flames and combustion products formed then travel through the space 9, transferring their heat to the cells successively encountered, to end up, finally, substantially opposite the. point of loading of the compartments, at the starting duct 16 of the chimney.
As indicated above and as can be seen clearly in FIGS. 4 and 5, the shape and arrangement of the cells leave behind them xxx free spaces 39 allowing free access of five of their faces to each other.
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the heating agent, which naturally results in a more complete exchange of its calories, resulting in a faster distillation of the material contained in the cells,
On the other hand, once introduced into the cells, this material is not subjected to any relative displacement, can even be very dusty without leading to processing difficulties,
With the oven of the invention, the carbonization time for obtaining a semi-ooke is about 2 1/2 hours;
it is about 4 hours for complete coking,
As has already been suggested, the deorite provision has been indicated only as an example and one could depart from its form of execution and introduce modifications without thereby s' depart from its principles of establishment, In particular instead of giving the furnace an oircular section, it could be developed according to one or the other of the horizontal and vertical diameters of this section, the assembly and the guidance of the cells being suitably modified to satisfy this condition.
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