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Perfectionnements à la fabrication de gaz à l'eau enrichi.
L'invention se rapporte à la fabrication du gaz à l'eau et elle a pour but de permettre d'utiliser dans cette fabrication de grandes quantités de goudron de houil- le ou de produits goudronneux ainsi que d'huiles d'hydrocar- bures lourds ou de résidus de distillations, dans les instal- lations ordinaires de production de gaz à l'eau.
Dans la pratique courante des usines à gaz, le gou- dron est un sous-produit qu'il est très difficile d'utiliser ou qui ne peut être vendu qu'à un prix très bas, ce prix étant de plus sujet à des fluctuations qui ne peuvent être controlées par les usines à gaz. Le seul moyen d'utiliser le
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goudron consiste souvent à le brûler dans des chaudières à vapeur et, malgré que le goudron contienne des constituants volatils ou vaporisables et du carbone qui théoriquement de- ;Traient être utilisables pour la -fabrication de gaz à l'eau enrichi, il a été impossible jusqu'ici de l'utiliser de cette manière dans les gazogènes usuels pour la fabrication de gaz à l'eau;
quant aux installations spéciales proposées cet effet, leur adoption ne s'est pas généralisée.
Il y a des moments où les usines , gaz ne retirent absolument aucun profit de leur goudron, alors qu'elles sont obligées en même temps d'acheter à des prix élevés de grandes quantités d'huiles à gaz pour enrichir le gaz à. l'eau. La. présente invention, qui peut être réalisée économiquement dans les installations usuelles pour la fabrication du gaz à. l'eau, permettra de parer à de telles situations en faisant d'appré ciables économies.
Suivant l'invention on procède comme suit: après avoir augmenté la température du lit de combustible d'un gazogène pour la fabrication de gaz à l'eau par un sufflage d'air ascendant, de telle façon que, par suite de la moindre résistance qu'offre au passage de l'air le combustible situé près des parois du gazogène, la zône périphérique du lit de combustible atteigne, notamment dans les couches supérieures, une température plus élevée que le combustible'de le zone centrale du gazogène, on répand du goudron uniquement sur la zône périphérique chaude du lit de combustible et on crée un tirage descendant pour que les vapeurs etgaz distillés par le goudron subissent en traversant le combustible un carcking en présence du gaz à l'eau et de la vapeur d'eau en excès, avec le résultat que le gaz produit contient une quantité de méthane relativement grande.
On peut employer, pour produire
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le tirage descendant, de la vapeur d'eau empruntée directe- ment à la chaudière de l'installation du surchauffée en- dehors de l'installation, et dans le cas où cette dernière comporte un ou des récipients de stabilisation, tels que, par exemple, des carburateurs ou des surchauffeurs chauffés par la combustion de gaz de soufflage empruntés au gazogène, le tirage descendant peut être produit par le retour de la va- peur d'eau surchauffée dans les récipients de stabilisation.
La température de la zône périphérique supérieure du lit de combustible soumise ainsi de la manière usuelle à un soufflage ascendant, sans brûler dans la partie supérieure du gazogène des gaz de soufflage avec de l'air secondaire, sera suffisamment élevée pour vaporiser le goudron et, en gé- néral, elle ne sera pas trop élevée pour le but visé.
Pour assurer une décomposition partielle convenable du goudron et pour retenir l'hydrogène dans sa combinaison avec le carbone sans qu'il se produise un "cracking" trop poussé et une libération de tout le carbone ou de sa plus grande partie, on peut régler la température du lit de com- bustible en produisant un tirage ascendant à travers celui- ci immédiatement après l'avoir soumis au soufflage et avant de produire le tirage descendant.
Lorsqu'on dispose de réci- pients de stabilisation et lorsque le goudron contient une grande quantité de constituants aisément volatilisables, on peut répandre tout ou partie du goudron sur la zone périphé- rique du lit de combustible pendant le tirage ascendant pré- liminaire, de manière que les constituants les plus volatils soient entraînés avec le gaz à l'eau chaud dans le ou les réci- pients de stabilisation où la température est suffisante pour stabiliser ces constituants en gaz permanents.
De préférence on injecte le goudron à grande vitesse pendant la dernière
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phase du tirage ascendant prélimaire de manière que durant celui-ci, il ne vienne en contact avec le lit de combustible que pendant le temps approximativement nécessaire pour dégager ou volatiliser les constituants légers, afin d'éviter nue les constituants lourds du goudron ne distillent et ne pas- sent ainsi dans les récipients de stabilisation où la tempé- rature serait insuffisante pour les stabiliser.
Pendant le tirage descendant subséquent qui, comme on l'a dit, peut être produit par le retour de la vapeur d'eau surchauffée, les constituants peu volatils qui entrent en majeure partie dans la composition du goudron traversent de haut en bas le lit de combustible et y subissent le "cracking", tandis que le carbone en excès libéré est retenu dans la couche de com- bustible et transformé ultérieurement en gaz au cours du pro- cessus. Le tirage descendant peut être suivi d'un tirage ascendant en vue d'évacuer les vapeurs de goudron restantes ayant traversé le carburateur ou le surchauffeur habituel.
Pendant le tirage ascendant les gaz produits peuvent être carburés par les huiles contenues dans les récipients de sta- bilisation.
Afin que la couche de combustible demeure dans un état favorable à la production du gaz à l'eau et que le car- bone déposé par suite du "cracking" du goudron ne s'accumule pas mais soit consumé à chaque cycle du processus, il faut éviter que le goudron ne se disperse sur la zône centrale moins active de la couche de combustible, ainsi que sur les parois latérales du gazogène où il formerait des aggloméra- tions et pourrait éventuellement nuire au chargement et à la descente uniformes du combustible, et il est nécessaire nue le goudron soit dirigé uniquement sur la partie marginale active de la couche de combustible.
Pour y arriver, on pro-
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jette le goudron, qui peut être réchauffé préalablement, de préférence en jets isolés et sous une pression relativement faible à travers une ou des tuyères sur la zône périphérique et, pour que les jets de goudron puissent toujours atteindre la partie supérieure visée de la couche de combustible lorsque le niveau supérieure de celle-ci varie, la ou les tuyères sont réglables, en hauteur par exemple.
Il a été reconnu que dans ces conditions il n'est pas nécessaire, comme on l'a proposé antérieurement, de chauf- fer la zône périphérique pendant le soufflage, par la combus- tion des gaz avec de l'air secondaire, ce qui est indésirable.
Afin d'éviter que du goudron ne tombe sur la partie centrale du lit de combustible où il resterait inconsumé, on admet, en même temps qu'on arrête le débit de goudron, de la vapeur d'eau sous pression réglable dans le tuyau d'alimen- tation de la ou des tuyères, de façon que les dernières par- ticules de goudron soient projetées jusqu'à la zône périphé- rique supérieure du lit de combustible.
Si on charge le gazogène de combustible à de longs intervalles, il est préférable de ne pas injecter du goudron dans le gazogène pendant la première phase de fonctionnement qui suit le chargement.
On peut employer dans la fabrication de gaz décrite ci-dessus, au lieu de goudron de houille, des produits gou- dronneux, des huiles d'hydrocarbures lourds ou des résidus de distillation, et le terme "goudron" est employé ici pour désigner ces matières aussi bien que le goudron proprement dit.
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