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" Perfectionnements apportés aux procédés- et installations pour obtenir la cuiss-on et la distillation, des combustibles solides à température basse et température variable " 1,''invention est relative aux procédés et installa- tions pour obtenir la cuisson et la distillation, à températu re basas et température variable, dea combustibles solides, na- turels ou artificiels, bruts ou agglomérés, en vue de les tran& former en combustibles artificiels analogues aux anthracites., semi-cokes ou semblables, ces procédés étant du genre de ceux déjà spécifiés- dans le brevet antérieur N provisoire 302.354, déposé le 6 janvier 1952 au même nom,
suivant lequel les ma- tières à distiller sont soumises à un traitement par la cha- leur par contact direct avec un fluide galeux et chaud circu- lant en circuit fermé.
Dans le brevet antérieur, le fluide gazeux circule en circuit fermé entre la cornue contenant les matières à dis- tiller et une source de chaleur étrangère constituée par exem- ple par les chaleurs perdues des fours à coke.
La présente invention a pour but, surtout, de rendre ces procédés tels qu'ils soient plus simples et plus économiques
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Elle consiste, principalement pour ce qui est des
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procédés du genre en question à chaui:er, dans sa l.1cÓse, le fluide gazeux-, circulant en circuit lermé, par la corúbU8 tion des produits combustibles émis par les matières, ,Du cours à# leur cuisson et de leur distillation, et entraînés par leditfouide quand il traverse lesdites matières, cette source de chaleur,
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autonome et rendue auto-réc;
u.lo.trice, !étDnt utilisée c. l'exclu- son de toute source de chaleur étrangère neutre que celle né- cessa-ire à la. première mise en marche de l'installation et qui est mise hors action dès que la. température du fluide en cir-
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culation est devenue suffisante pour provoquer la lio0ration des produits aomoustiblea et leur auto-allumage en présence d'un apport d'air comburant et en un endroit écarté de la cor- nue de distillation; et -- pour ce qui est des installations du genre en question -- à constituer la source de chaleur au tonome, pour le fluide gazeux -- circulant en circuit terme et qui assure, par contact directe la, cuisson et la, distillation
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des matières à traiter --, par une sorte de four d;
-,,ns lequel pénètre, d'une part, le fluide véhiculant. les produits combus- tibles dégagés par lesdites matières, et, d'autre part, de
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l'air comburant, la température réGne,nt dans ladite chambre étant auifisantat grâce à un apport temporaire de chaleur pro- venant d'une source étrangère et à des empilages et voûtes de réverbération que comporte leditfour, pour qu'on obtienne l'auto-allumage des produi ts combustibles et leur combustion
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compLete avant que le iluioe gazeux, ainsi chaulée, pénètre a. nouveau dans la, cornue de distillation, des 1.:u,, e;
is tlLel' Loué- triques permettant d'obtenir une Ciuto-ré0ulation de la quanti- té àe produits combustibles qui, à tout moment, peut être sou- mise à la, combustion*
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Elie consiste, mise â part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisant de pré- férenc.e en même ten²-6 et dont il sera plus explicitement -g.rle c 1 - a.p r è> , notamment:
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en une deuxième disposition, consistant à agencer de ma- nière telle, les installations du genre en question, qu'elles:
puissent fonctionner d'une manière continue par inversion des circuits fermés des fluides gazeux chauds assurant la cuissan et la d.istillation par contact direct, et en une troisième disposition consistant à adjoindre à l'installation dea moyens propres, à récupérer et valoriser les sous-produits, des moyens propres à clarifier et à recueillir les gaz en excès, et ou à utiliser lesdits gaz sans qu'il puis- se en résulter un déversement nocif dans l'atmosphère.
Elle vise plus particulièrement certaina modes d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les combustibles dis- tillés à température basse ou variable, obtenus selon les pro- cédés comportant application deadites dispositions; les appa- reils et installations pour la mise en oeuvre de cea procédés ainsi que les éléments et appareils spéciaux faisant partie de semblables installations.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels. complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig. 1 montre, s chématiquement (parties en éléva- tion, parties coupées), une installation établie conformément à un mode de réalisation de l'invention..
Les fig. 2 à 5 montrent, schématiquement et en coupe horizontale, une partie d'une installation établie selon un au- tre mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses. modes d'application, ainsi que -ceux des modes de réa- lisation de ses diverses, parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, disposant d'un combustible solide de toute nature, et se proposant de soumettre ce com- bustible à une cuisson et à une distillatin à hase temséne
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-cure, on s'y prend, comme suit, ou de iaçon analogue. pour les exemples ci-dessous, on a suppose qu'il s'agit d'agglomérés de combustible (boulets) crus, truites pour obtenir à basse ou à haute température, ou à température
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variable, dans chaque cas, un produit iinal bien c2r8,ct,rise.
il est bien entendu qu'on pourrait, -coût aussi bien, ),voir re- cours, comme matières initiales, à des combustibles brute ou @
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non, après les avoir soumis, le cas échéant, a un l.v.â.^.vw tout autre traitement préalable voulu.
Le combustible à traiter est amené par un 1 .,on 1 et est déchargé dans une fosse 2 ou, directement, par cette :Lasse su-r des tamis ou sur des tables à secousses 3. ;,près avoir éte
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recriblé et dépoussiéré sur ces tamis ou tables, le conçustiûlo est déversé avec précaution dans une benne charmeuse e 4 laissant partie d'un dispositif élévateur 2 adjoint à chacun des tours
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de l'installation ou pouvant être déplacé devant t 18. bauherie de fours.
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La benne 5 vient déverser les combusfioles clans un sas de chargement 6, tandis que les poussiers et duchéts, ,¯lÜÜ nés par le tamis ;:,sont repris par le transporteur 7 pour être ramenés à l'endroit où sont fabriqués les boulets crus.
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.four l'exemple s elon la 1 ig. l, le lonctionuemenb du four est discontinu, c'est-à-àirc que les boulets illtroàuits dans le sa.s u sont traités dans la cornue de distillation , et, ensuite, évacués avant de procéder à la cuisson et à la distil-- lation d'une nouvelle charge.
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Les boulets du sas 6 sont déversés, au oaut ie cha- que opération, sur une grille 8 qui sépare en deux parties si)- perposées la cornue 9, avec voûte de réverbération 91et dans laquelle a lieu la cuisson et la distillation. Les poussières tombent au travers de la grille 8 sur le fond de la cornue et sont dirigées par un conduit 9a, avec garde hydraulique, vers une bâche 10a remplie d'eau et dans laquelle plonge un trans-
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parteujc 15 Après. cuisson les. boulets, reposant sur la grille 8, @
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sont évacués par une porte 14 et une treille 15 dans la bâche
10 et tombent sur le même transporteur 13.
Un dispositif d'ar- rosage sous pression 13a est, avantageusement, adjoint audit transporteur au-dessus du plan d'eau de la bâche. Les boulets éteints et refroidis sont linalement recueillis par un trans- porteur 16 qui les dirige vers tout point voulu.
La cornue 9 fait partie d'un ensemble formant une sorte de four et comprenant une source de chaleur constituée; par une chambre 17 étanche, en tôle, fonte, maçonnerie ou toute autre matière appropriée et comportant, d'une part, une chambre d'allumage 18 dans laquelle débouchent des. brûleurs 19, alimentés avec du mazout, ou tout autre combustible, liqui- de ou gazeux et qui sont munis d'entrées 20 pour l'air ombu- rant, fourni par le ventilateur 21 et, d'autre part, une cham- bre de mélange 22 dans laquelle débouche le conduit 23 avec ventilateur é4, ce conduit communiquant avec la partie de la cornue 9 qui se trouve en dessous de la grille 8 pour y re- cueillir les gaz combustibles émanant des matières traitées dans la cornue et résultant de la cuisson et de la distillation;
et par une chambre de répartition de la chaleur 25, dans laquelle sont établis des empilages réiractaires 26, ou tout autre dispositif analogue, propres à assurer une combustion parfaite et une égale répartition de la chaleur, auxquels empi- lages sont adjoints les témoins thermométriques habituels, une prise de gaz pour analyseur à fonctionnement continu et un dis- positif thermométrique, plus spécialement un thermostat 27, propre à commander à distance, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison électrique 28 un registre 29 établi dans le conduit 23 pour régler et corriger le débit des gaz conbusti bles s'écoulant vers la chambre de mélange. 22.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Avant ou après introduction de la première charge des noulets dans le cornue 9, on fait fonctionner les brûleurs 19 avec entrées d'air sous pression 20, jusqu'à ce que les tempé-
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ratures dans la cornue 9 et dans les empilages 28 acientavec nues suffisantes On a donc recours à une source ac chaleur étrangère pour faire démarrer l'appareil jusqu'à provoquer le début de la cuisson et de la distillation de la charge introdui te.
Quand la température voulue est atteinte, on ...et en marche le ventilateur ;-,4 qui aspire, au travers do la grille 8 les gaz combustibles, plus spécialement les hydrocarbures, émanant des boulets pour les refouler, par le conduit 23 vers la cham bre de mélange 22* Un éteint les orûleurs tout en continuent l'injection de l'air par 20. En présence de l'air, que peut encore contenir le four et celui fourni par le conduit 20 les gaz combustibles émis par les boulets s'enflamment et brûlent uniformément et complètement au contact des empilages 26 avant, de pénétrer dans la partie supérieure de la cornue 9 au-dessus de la masse à distiller.
Les gaz. chauds traversent cette masse et entraînent les gaz combustibles et hydrocarbures émis par celle-ci vers le ventilateur 24 le conduit23 et le registre auto-régulateur 29 dont le réglage est obtenu automatiquement par l'intermédiaire du dispositif thermométrique E&70 La quanti té d'hydrocarbures et de gaz.tournant ainsi en circuit fermé, correspond à celle qui doit brûler dans les chambres 23, 17 et 25 du t'our pour obtenir les températures et les quantités de calories convenables et nécessaires à, la qualité des boulets cuits ou distillés qu'on désire ootenir et à leurs caractéris tiques nouvelles¯.
.L'excès des gaz et des hydrocarbures, non utiles au circuit de chauffage s'echappe par un registre 30 par lequel ces gaz. chauds sont évacués comme plus amplement dcrit ci-v.- près. Quand la cuisson et la distillation des boulets estter- minée, on ferme le registre auto-régulateur 29 et on ouvre en grand le registre 30 On procède ensuite à la vidange de la, cornue 9 par la porte 14 et la trémie lb, les boulcts traités étant éteints dans la, bâche 10 et transportés par les disposi tifs 13 et lu vers tout endroit approprié.
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une nouvelle charge de boulets est alors traitée cornue indiqué plus haut mais sans qu'il soit normalement né'- cessaire de procéder à un nouveau démarrage par chauffage exté- rieur, la température acquise restant suffisante.
Un 00 tien ainsi la distillation des combusticles solides sans l'intervention normale d'aucune source de chaleur étrangère, les quantités de chaleur, nécessaires à cette dis- tillation étant fournies par la masse même soumise au traite- ment, c'est-à-dire qu'on lait intervenir une source de chaleur autonome et auto-régulatrice ne comportant aucun dispositif de chauiage auxiliaire tel que des suichauffeurs ou des capa,- cités quelconques chauffées extérieurement. La chaleur est, en outre, développée dans la masse d'un fluide circulant en cir- cuit fermé et agissant par contact direct sur les matières- in- troduites dans la cornue..
Durant chaque opération on peut, avantageusement, in- troduire les gaz chauds et les hydrocarbures en excès, qui s'é- coulent par le registre 30 dans un laveur 31 à goudron ou à autres hydrocarbures, ce laveur étant alimenté par une- pompe 32 et un réservoir réfrigérant 3, les liquides circulant en circuit fermé entre le laveur, le réservoir 33 et la pompe 32.
Les gaz ainsi traités sont débarrassés de leurs hydrocarbures ainsi valorisés et sont clarifiés de manière à permettre leur utilisation ultérieure.
Ces gaz peuvent, d'ailleurs, être emmagasinés dans un gazomètre 34 d'où ils peuvent être introduits dans des récupé- rateurs alternatifs 35 pour y être brûlés et réchauffer l'air comburant. Uet air, d'une part, est refoulé vers les brûleurs 19 par le conduit 20 et le ventilateur 21 à l'aide du jeudes vannes 21a et 21b en opposition de situation- fermée ou ouver- te. D'autre part, cet air pénètre, par le conduit 36, clans la chambre d'allumage 18.
Les gaz brùlés sont déversés sans- effet nocif, dans l'atmosphère par la cheminée 37
Sur les fig. 2 à 5 on a schématisé une installation
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basée sur le principe décrit plus haut mais permettant un trai tement continu pour la cuisson ou la, distillation des conbusti bles.
A cet effet on ;Lait comporter chaque leur deux
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cornues g1 et 9 2 avec chambres a.djointes 17 1 et 251, d'une part, et 172 et 252 d'a,utre part.
Sur la fig 2 on a supposeque la distillation de la
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masse contenue dans la cornue 91 se termine. Le double re. iNtre 41-411 est ferme. La vanne auto-régulatrice 25a est ouverte et la vanne analogue 25b est fermée. Une vanne 58, établie dans un conduit 39 reliant les parties inférieures des cornues 91
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et 920 est ouverte, de sorte que les gaz chauds quitta.rit 1, en traversant la charge fraîche de cette dernière cornue 92 réchauffent celle-ci et s'écoulent par le registre42 etle
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conduit 3X vers un ventilateur, analogue à, 24 (1 iG 1 et commun aux deux cornues, pour pénétrer, à nouveau, jjar le con- duit 23n et la vanne 25 dans le,- chambres l'il et t ,51 et duc-nus la partie supérieure de la cornue gl au-dessus de 1:. ma-see contenue cà;uis celle-ci.
En traversant les chambres svsditc;t, ces -a7 Se réchauffent et, en continuant leur circulation en circuit fermé, assurent la, cuisson à point ae 1;>, masse dW1S 1,. cornue 91 et le chaui'l'age préalable de la masse a d i8 "ciller
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contenue dans'la cornue 9 . .. Une partie des ,"';8.Z chauds est di- rigée par le conduit 40 vers le laveur 31 dans lequel se fait la récupération du goudron et les gaz restants, épurés et déco- lorés, traversent le gazomètre 34 et sont utilisas pour le chauffage de l'air dans les régénérateurs 3541 ou Les fu mées obtenues de ces Gaz sont, finalement, évacuées par la, che-
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minée 57. Un a désigné par 19 et 19 des Al mazout ou a gaz-.
L'air comburant est fourni par les capacités 20-'- ou 20 2 alimentées en air frais ou chaud sous pression par 11 ou 2:t2 suivant que 551 ou bzz sont réchauffés ou non par les vue- nant du gazomètre 34.
Comme déjà. dit, les. brùLeurs. 191 ou. 1,2 ne sont uti-
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lisés que pour provoquer le démarrage du fonctionnement de toute l'installation et sont mis hars service dès que la tem- pérature des gazchauda es.t devenue suffisante Sur la fig. 2 lair comburant est fourni par la capacité 201 et le régénéra teur 351 tandis que le réchauffage du régnérateur 352 a lieu par la combustion des gaz venus du gazomètre 34
Quand la masse, contenue dans la cornue 91 est suf- fisamment cuite ou distillée, la vanne 38 et le registre 42 sont fermés. De même le registre 25a est fermé et 25b ouvert.
Par contre, le registre 421 est ouvert (fig. 3), de sorte que le circuit fermé des gaz combustibles se fait exclusivement par les conduits 23y et 23xc adjoints à la cornue 92 De même le régénérateur 352 est mis en service, l'air comburant étant iourni par 212 tandis que le régénérateur 351 est réchauffé par la combustion des gaz venant de 34. Pendant que se pour- suit la distillation de la charge 92 avec source de chaleur autonome, a lieu la vidange de la cornue 91 et son remplissage avec une nouvelle charge..
Sur la fig. 4 la nouvelle charge de la cornue 91 est soumise à un chauffage préalable par fermeture du registre 421, ouverture de la vanne 38 et ouverture du registre 41, l'air comburant continuant à être fourni par la capacité 212
Sur la fig 5, le circuit du fluide gazeux dans la cornue 92 est assuré par la fermeture de la vanne 38, par ouverture du registre 411 et de la vanne 25a et fermeture du registre 41 et de la vanne 25b ce qui oblige les gaz à circu- ler en circuit fermé dans les conduits 23n et 23m adjoints à la cornue 91, l'air comburant étant alors fourni par la capa- cité 201 et la source 211
La commande des vannes 25a et 25b peut, à part leur commande manuelle, être rendue automatique de façon à donner lieu à une auto-régulation analogue à celle spécifiée au sujet de la fig 1.
La commande des vannes telles que 25a et des regis- @
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très tels que il et 42 peut d'ailleurs être acnee et cor- donnée de façon qu'un dispositif de i.ia,noei#vrc unique, a. fonc- tionnement automatique ou manuel, suffise pour octenir l'in- version des circuits aux moments voulus.
Les dispositifs d'alimentation 201 et 202 pour l'air comburant et/ou les appareils régénérateurs 351 et 352 pour le réchauffage de cet air peuvent, avantageusement, former un tout dans lequel ces différents appareils sont combinas.
La disposition, montrée sur les fig 2 à. 5 permet
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non seulement d'obtenir une marche continue de l'illstcllation, elle assure, en même temps, une progressivité d,,,ns le chauffage des matières (boulets ou autres) soumises à la cuisson et à la distillation, le traitement dans une des cornuesse poursui- vant pendant que l'autre est en vidange ou en remplissage. En outre on peut, d'une manière simple, récupérer les sous -,11'0- duits et les gaz en excès. parmi les avantages que présente une installation établie selon l'invention, il y a lieu de citer la façon éco- nomique suivant laquelle elle peut être établie.
En outre 1apport de chaleur fournie par une source extérieurepeut ê tre considérée comme étant négligeable et réduite normalement à un chauffage préalable, fait une fois pour toutes avant la
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première opération. finalement il y a. lieu à'insis ter sur le procédé àeséahau11'age autonome et interne des gaz en circuit assurant la distillation et la cuisson des matières dont on veut retirer un produit tel que défini (boulets cuits,semi
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cokea, etc..) et qur la constitution simple des dij.iérents Lp- pareils et sur leur manoeuvre et surveillance rationnelles qui ne demandent que l'intervention d'un personnel très r éduit
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pour a réalisation du procédé de cuisson et de distillation et pr procédé cuisson distillation es produits en résultant.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs
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déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement a celui des. mod-ea. d'application non plus q.uà. ceux des modes de
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réalisation de a ses diverses parties, ayant été plus spéciale- ment indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.