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BREVET D'INTENTION PROCEDE POUR LA DISTILLATION DE LIGNITE
Dans la distillation sèche ou gazéification de li- gni'te, il se dégage, comme il est connu, dans la premiers phase du chauffage, de façon correspondant à la teneur élevée du li- gnite en eau, des quantités importantes de vapeur d'eau et en même temps d'assez grandes quantités d'acide carbonique.'Ni 1'
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un ni l'autre de ces éléments constitutifs nade'pouvQwi .éàLo- .#.;:>.j:)":; i ]1;.jr)iµµ)iiflµlgjfll-.
E.2 rifique, et ils constituent par suite des é.émr,iyt^iidé3.,tle,s @ mélangés aux gaz de distillation qui se dégagent Pour obtenir un gaz d'un pouvoir calorifique plus élevé, il a déjà été pro- posé de soumettre le lignite, à un séchage préalable avant son introduction dans.la chambre de distillation pu de gazéifica- tion, de sorte que le lignite possède une teneur en eau plus faible lorsqu'il-va être soumis au traitement thermique.
Le li- gnite préalablement séché.contient toutefois encore toujours une quantité d'eau relativement grande; en outre,il faut, pour le séchage préalable, d'une part, des dispositifs de séchage parti- , le,
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ouliers et, d'autre part, on laisse ainsi, la plupart du temps, s'échapper, sans les utiliser, la vapeur d'eau et l'acide carbo- nique. Les conduites et autres dispositifs sont en outre soumis à une forte charge, sans aucune utilité, par la vapeur d'eau res- tant dans le gaz.
Le procède suivant l'invention permet la distillation sèche de lignite, à l'état humide tel qu'il provient de l'exploi- tation ou après séchage préalable, sans mélange d'éléments oonsti- tutifs sans valeur aux gaz résultant de la distillation, - la va- - peur d'eau qui se dégage ainsi que l'acide carbonique pouvant être employés de façon utile.
Ceci est obtenu, oonformément à l'inven- tion, par le fait qu'on prélève les gaz qui se dégagent à partir d'une zne de la charge, chauffée à température élevée, par exem- ple à 850-900 ,et que la vapeur et l'acide carbonique, formés dans la première phase du chauffage, se transforment, dans leur trajet à travers la zone de la charge, fortement chauffée, mentionnée ci- dessus, jusqu'au conduit de départ des gaz, pour la plus grande partie ou,en totalité, en gaz permanents.
On obtient ainsi, d'une part, que la vapeur d'eau et l'acide carbonique ne sont pas mélan- gés, comme éléments constitutifs sans valeur, aux gaz résultant de la distillation, mais sont tous deux rendus utiles pour la produo- ,tion de gaz, et qu'ainsi la quantité de gaz produit est notable- ment accrue, sans influence importante sur son pouvoir calorifique.
En même temps, le goudron et les hydrocarbures (méthane, éthane et hydrocarbures lourds) sont, suivant la hauteur et la température ¯de la couche fortement chauffée, décomposés dans une mesure plus ou moins grande.
Si le pouvoir calorifique du gaz produit doit être particulièrement élevé, on peut, conformément à l'invention, éga- lement éviter complètement ou partiellement le mélange de la va- 'peur d'eau et de l'acide carbonique transformés aux gaz de la dis- tillation, en évacuant ces éléments constitutifs en totalité ou en partie, immédiatement après leur formation,de la chambre de - @ distillation.
Dans ce but,on produit alors,par un réglage parti-
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culier de l'aspiration des gaz, dans la partie supérieure de la charge, une zône neutre au point de vue de la pression, zône au- dessus de laquelle les gaz sont évacués directement de la chambre de distillation, tandis que les gaz, se dégageant en-dessous de cette zône, s'échappent à travers la partie chaude de la charge vers le conduit de départ des gaz.
Si on veut mélanger aux gaz de distillation une quantité de gaz à l'eau pouvant être exactement déterminée, ce.qui n'est pas encore possible par les procédés décrits jusqu'ici, on introduit, conformément à l'invention, dans la partie inférieure de la chambre de distillation, de manière connue en elle-même, de la vapeur d'eau qui, par son passage à travers la charge fortement chauffée jusqu' au conduit de départ des gaz, se transforme en gaz permanent. Si une gazéification partielle du combustible doit avoir lieu en même temps, on peut, en même temps que la vapeur d'eau, également in- troduire de l'oxygène par le bas.
Pour la réalisation du procédé, on utilise, conformément à l'invention, une chambre de distillation, chauffée de l'extérieur. avec un conduit supérieur réglable pour le départ de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique, avec une conduite inférieure régla- ble pour l'amenée de vapeur d'eau et d'oxygène, et avec un conduit réglable de départ des gaz, situé approximativement à mi-hauteur de la chambre de distillation, pour les produits de la distillation.
Par la disposition de ces différents conduits réglables, il est possible d'obtenir un réglage aussi complet qu'on le désire de l'opération de production de gaz, en recueillant, suivant l'amenée plus ou moins forte d'oxygène, des quantités plus ou moins grandes de coke de lignite.
Le mode de marche décrit est particulièrement avantageux dans une chambre de distillation verticale à marche continue. Dans celle-ci il se dégage continuellement, dans la couche supérieure de la charge, de la vapeur d'eau et de l'acide carbonique, tandis que la zône la plus chaude se trouve de façon permanente approximati- vement à mi-hauteur de la chambre de distillation. Les conduits de
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départ'des gaz et les conduites d'amenée de vapeur d'eau peuvent par suite, suivant les besoins de chaque cas particulier, être ouverts ou fermés de façon permanente. Si on emploie une chambre de distillation à marche discontinue, les différentes périodes de dé- part des gaz et d'amenée de vapeur d'eau doivent se succéder dans le temps.
La transformation des gaz, se formant dans la couche supé- rieure de la charge et aspirés à partir d'une zône chaude de la charge, exige, pour que ces gaz contiennent peu d'acide carbonique et d'hydrocarbures, mais beaucoup d'oxyde .de carbone et d'hydrogè- ne, naturellement une consommation de chaleur, c'est à.dire un ap- port approprié de chaleur, ce qui peut être obtenu, par l'intermé- diaire des parois en matière réfraotaire de la cornue, par un fort chauffage et par un accroissement des surfaces chauffées, ou par ces deux moyens réunis. Mais ces méthodes rendent plus coûteux le procédé et l'appareil employé pour sa réalisation.
Il a été constaté par le demandeur que la quantité addi- tionnelle de chaleur, nécessaire pour la transformation des gaz, ypeut être dégagée de façon beaucoup plus rationnelle dans la charge elle.même, à savoir en faisant arriver,dans la partie supérieure de la charge, des gaz activant la combustion, de préférence de l'oxy- gène, qui se combinent chimiquement 'avec une partie de la charge de combustible ou des gaz dégagés, ou -avec une partie des deux, ou qui brûlent ceux-ci et qui dégagent, à l'intérieur de la cornue, la quantité de chaleur additionnelle nécessaire par rapport à la distillation simple, de sorte qu'on peut supprimer l'accroissement des surfaces de chauffe ou réaliser une économie dans le chauffage extérieur.
On ne pouvait pas prévoir d'avance que des gaz activant la combustion, en particulier de l'oxygène, pouvaient être introduits, sans crainte d'une explosion dangereuse, dans la partie supérieure de la cornue ou dans la charge se trouvant dans oelle-oi; au con- traire ce danger était à craindre. En marche normale,une addition d'oxygène modérée et tout à ,fait exempte de danger est bien suffi-
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sante pour le dégagement nécessaire de chaleur,mais, par suite d'un manque d'attention, la proportion d'oxygène introduit pourrait tou- tefois s'accroître.
Il était par suite nécessaire d'effectuer des essais à ce sujet, et il a été fait la constatation surprenante qu'un mélan- ge de gaz, consistant en 80 parties d'un gaz aspiré de la zône chaude et en 20 parties d'oxygène, et qui, dans la pipette d'ex- plosion faisait violemment explosion, ne donne pas lieu à une explosion dans la cornue lorsqu'il se trouve en contact avec le ooke incandescent se trouvant dans celle-ci. Le procédé peut par suite être réalisé sans danger.
Pour la réalisation du procédé, il faut une conduite aboutissant à la partie supérieure de la cornue et au moyen de laquelle les gaz aotivant la combustion, par exemple l'oxygène, sont introduits.
Le dessin ci-joint représente, en une coupe longitudinale verticale, un exemple de réalisation d'un appareil approprié à l'exécution du procédé. Cet exemple représente une chambre verti- cale à marche continue, habituelle, 1, avec chauffage extérieur, A la partie supérieure se trouve la trémie de chargement 2 ; à la partie' inférieure sont prévus deux dispositifs d'évacuation, 3,4.
Un conduit supérieur de départ des gaz 5 peut être réglé par un registre 6 et se rend à un condenseur 7. Approximativement à mi- hauteur de la ohambre de distillation sont prévues des ouvertures 8, dirigées obliquement vers le haut, qui débouchent dans une chambre collectrice de gaz 9, à partir de laquelle-la conduite d'évacuation de gaz 10, de section réglable par un registre 11,se rend à un condenseur 12. A l'extrémité inférieure de la zône chauffée de la chambre de distillation sont prévues des conduites 13, 14, pour l'amenée de vapeur d'eau et d'oxygène, respective- ment, tandis que la conduite 18 sert à l'amenée d'oxygène à la partie supérieure de la cornue.
Le fonctionnement a lieu de la manière suivante : On in- troduit continuellement du combustible par la trémie de chargement
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2, tandis que les dispositifs d'évacuation 3,4 déchargent conti- nuellement le résidu de distillation ou coke de lignite dans les wagonnets 15, qu'on fait rouler sous la cornue. Dans la position du registre 6, telle que représentée, la vapeur d'eau, se formant dans la zone supérieure de la charge, est, avec l'acide carbonique et les hydrocarbures, aspirée, à travers la moitié supérieure de la charge, vers les orifices 8, de sorte qu'il se produit une transformation en gaz permanents et une décomposition des hydro- carbures, respectivement. Les gaz de distillation, aveo oes gaz permanents, sont évacués de la manière habituelle en passant par le condenseur 12.
Par les conduites,13, 14,on peut, suivant les be- soins, introduire de la vapeur d'eau, ou de la vapeur d'eau et de l'oxygène. Si la vapeur d'eau, se formant dans la zone supérieure de la charge, doit être évacuée en totalité ou en partie de la chambre, on ouvre le registre 6 de façon correspondante. Dans le condenseur 7 s'accumulent des constituants goudronneux,se dégageant éventuellement en même temps du combustible. Le chauffage de la chambre a lieu, de la manière habituelle, de l'extérieur, au moyen d'agents de chauffage gazeux introduits par les conduites 16, 17.
REVENDICATIONS
1 - Procédé pour la distillation sèche de lignite, caracté- risé en oe qu'on évacue les gaz, se dégageant d'une zône fortement chauffée de la charge, de telle manière que la vapeur d'eau et l'a- oide carbonique, se formant dans la première phase du chauffage, sont, au cours de leur passage à travers la charge fortement chauffée jusqu'au conduit .de départ du gaz, transformés, pour la plus grande partie ou en totalité, en gaz permanents et que le goudron, ainsi que les hydrocarbures, sont décomposés en totalité ou en partie.