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Il Nouveau procédé de traitement des combustibles solides en vue de leur séchage et de leur amélioration".
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de traitement des combustibles solides tels que le lignite, en vue de leur séchage et de leur amélioration.
L'invention est caractérisée essentiellement par le fait que les combustibles solides sont mis directe- ment en contact avec des produits de distillation des huiles minérales utilisés soit à l'état liquide, soit à l'état vapeur, Conformément à l'invention, on effectue
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cette opération à une température convenable, à la pression atmosphérique, ou à une pression réduite jusqu'au vide.
Une autre caractéristique de l'invention con- siste à ajouter à l'hydrocarbure liquide avec lequel on traite le combustible solide, une quantité convenable de bitume ou de cires minérales. Dans ces conditions, l'hydro- carbure liquide pénètre dans les pores du combustible solide en en chassant une partie de l'eau qui y est conte- hue. tout en se mélangeant avec la partie d'eau qui y reste. Le mélange ainsi obtenu possède un point d'ébulli- tion inférieur à celui de l'eau.; il en résulte une réduc- tion notable de la quantité des calories nécessaires à son évaporation. Au cours du traitement, une partie du mélange peut être évacuée, tandis que l'autre est éliminée par distillation.
Du fait que l'hydrocarbure liquide contient une quantité convenable de bitume ou de cire minérale, le combustible solide en contact avec ce liquide finit par s'imprégner de bitume ou de cires minérales, ce qui a pour effet de conserver la dureté naturelle du combustible et d'augmenter dans des proportions considérables son pouvoir calorifique,
Les procédés de séchage utilisés jusqu'ici présentent, en effet, cet inconvénient que, parallèlement à l'élimination de l'eau contenue dans le combustible, il se produit au cours du séchage, l'élimination du bitume et des cires minérales que le combustible contient à l'état naturel.
En raison de cette élimination de son contenu en bitume et en cires minérales et aussi en raison de la destruction partielle de son état colloïdal, la résistance
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mécanique du combustible se trouve diminuée, ce qui a pour effet de le rendre très fragile, or, le nouveau procédé de traiteront qui vient d'être décrit permet de remédier effi- cacement à cet inconvénient.
Pour que l'on se trouve dans les conditions optima, il convient d'exécuter le traitement du combustible par les vapeurs d'hydrocarbures, additionnées ou non de bitumes ou de cire, à une température de l'ordre de 100 à 130 , suivant la nature du combustible, mais toujours inférieure à celle à laquelle le combustible considéré commence à distiller. Par ailleurs, il est recommandable d'utiliser des poids sensiblement égaux de combustible et d'hydrocarbu- res ou mélange équivalent.
Le procédé objet de l'invention peut être mis en oeuvre de différentes manières.
1 Les vapeurs de l'hydrocarbure liquide conve- hablement chauffé et pouvant contenir une certaine quantité de bitume ou de cires minérales sont dirigées dans le réci- pient dans lequel est disposé le combustible solide à trai- ter. Après leur passage à travers le combustible, lesdites vapeurs sont recueillies ensemble avec les vapeurs d'eau éliminées du combustible, Le mélange d'hydrocarbure et d'eau, qui reste après le traitement dans les pores du com- bustible en est chassé par un courant d'air chaud et est également récupéré.
2¯ L'hydrocarbure liquide, mélangé ou non avec des bitumes ou des cires minérales, est amené directe- ment au récipient contenant le combustible à sécher; on chauffe ensuite le récipient pendant un certain temps pour le porter à la température voulue. Il se produit à la suite @
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de ce traitement une distillation partielle de l'hydro- carbure liquide. Le mélange d'eau, et d'hydrocarbure liquide qui reste dans le récipient après l'opération est évacué par tout moyen approprié et le combustible est séché à fond par un courant d'air chaud.
3 Le combustible est chauffé par un courant d'air chaud porté à une température appropriée, après quoi on injecte dans le récipient contenant le combusti- ble l'hydrocarbure liquide dans lequel on a dissous au préalable une quantité appropriée de bitume ou de cires minérales.
Il est bien entendu que, lorsque l'hyd rocarbu- re liquide contient à l'état naturel une quantité conve- nable de bitume ou de cires minérales, on peut l'utiliser tel quel pour le traitement des combustibles solides, sans qu'il soit nécessaire d'y incorporer par mélange les substances en question.
On peut aussi chercher à récupérer la cire, en particulier la cire dite "Montan-Wachs" que contien- nent diverses variétés de lignite en faisant subir au procédé une légère modification. Celle-ci consiste à faire décrire aux hydrocarbures un circuit fermé et à les débarrasser, en fin d'opération, de la cire dont ils se sont chargés.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fora bien compren- dre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
Les fig, 1,2,3 et 4 sont les schémas de quatre appareillages destinés à la mise en oeuvre du procédé.
L'appareillage que représente la fig. 1 com-
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porte un réservoir 1 destiné à recevoir les huiles minérales, par exemple du pétrole ou une essence convenable, additionnée ou non de bitume ou de cire minérale. Le réservoir 1 est convenablement chauffé, par exemple au. moyen d'un. bràleur 2, par résistance électrique etc...
Ce réservoir 1 est relié par une tuyauterie 3 à un réci- pient 4 qui est chauffé, par exemple, de la même manière que le réservoir 1.
Le récipient 4 est chargé de combustible à traiter, soit du lignite. Celui-ci est porté à une tempé- rature de l'ordre de 100 à 120g, suivant sa nature ( cette température doit toujours tre inférieure à celle à laquelle le lignite commence à distiller) tandis que les huiles minérales ou hydroarbures employés sont chauffés à une température d'environ 100 à 130 dans le réservoir 1.
Les vapeurs d'hydrocarbures passent du réservoir 1 au récipient 4, traversent le lignite et s'échappent par la tuyauterie 5 pour se rendre dans un condenseur 6 de toute forme appropriée auquel fait suite une cuve 7 dans laquelle est recueilli le condensat, Les vapeurs qui sortent de la tubulure 5 et qui se condensent en 6 comprennent, outre des produits de distillation des huiles utilisées, de la vapeur d'eau provenant du combus- tible et qui se trouve entraînée à l'état de mélange binaire avec certains hydrocarbures, Une partie de l'eau reste avec de l'hydrocarbure dans le récipient 4 d'où on...- l'extrait par le robinet de vidange 9 en fin d'opération.
L'eau est ensuite séparée des hydrocarbures qui peuvent naturellement être réutilisés, On prend, de préférence, des poids égaux de
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lignite et d'hydrocarbure. Dans le cas où on ajoute du bituma ou de la cire minérale aux hydrocarbures, la quantité ajoutée est d'environ 5 à 10% en poids par rapport au lignite.
Dans l'appareil que montre la fig. 2 et qui est identique au précèdent, sauf qu'il ne comporte pas de réservoir de chauffe des hydrocarbures, le récipient 4 est tout d'abord chargé de combustible, puis rempli de l'hydrocarbure choisi, de manière que le niveau de celui-ci soit au-dessus du niveau du combustible. on chauffe, par exemple à l'aide du brûleur 8, le récipient 4 et on porte la température, suivant le cas, à une valeur comprise entre 100 et 1202; on maintient pendant un certain temps cette température.
Une partie de l'hydro- carbure et de l'eau contenue dans le lignite passe à la distillation, se condense dans le condenseur 6 et le mélange se rassemble dans la cuve 7. Il suffit, lorsque l'opération est terminée, de vidanger le récipient 4 par le robinet 9 pour soutirer l'hydrocarbure et l'eau résiduels puis de sécher à l'air chaud le lignite humide.
A titre de variante ( fige 3), le récipient 4 peut comporter une tubulure 10 d'arrivée d'air chaud ( à 100-120 ) et un ou plusieurs injecteurs 11 au moyen des- quels l'hydrocarbure est projeté dans la masse du combus- tible à traiter; celui-ci est chauffé à une température qui est, comme précédemment, de l'ordre de 100 à 120.
L'hydrocarbure peut, comme précédemment, renfermer du bitume qui se trouve alors à l'état d'émulsion. Au début, une partie de l'hydrocarbure et de l'eau contenue dans le combustible passe à la distillation et après condensation
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se rassemble dans la cuve 7, Comme dans le cas de la fig. 1, une fraction reste dans la récipient 4 d'où on l'éliminera par le robinet 9.
Lorsque le traitement est considéré comme terminé, il suffit de supprimer l'injection d'hydrocarbure, de vidanger le récipient et de continuer pendant un certain temps l'adduction d'air chaud pour obtenir le séchage du combustible.
On sait que différentes variétés de lignites renferment de la cire dénommée "montan-wachs" cette cire constitue un sous-produit de grande valeur qui, dans-les trois modes de traitement indiqués ci-dessus, reste dans l'hydrocarbure en excès.
Pour l'obtention complète de la cire, on peut modifier l'installation décrite ci-dessus de la manière suivante ( fig. 4):
Le récipient 4 est relié au réservoir 1 non seulement par la tabulare 3 mais par un tuyau de retour 12 comportant un siphon 13; de plus, le condenseur 6 est réalisé sous la forme d'un réfrigérant à reflux.
Dans ce cas, le récipient 4 se remplit peu à peu d'hydrocarbure par suite de l'amenée de vapeur par la tubulure 3 et, dès que le niveau du récipient 4 est suffisamment élevé, il se produit une chasse par le siphon 13, de sorte que l'hydro- carbure qui arrive à l'état de vapeur par la tubulure 3 et qui est entièrement rétrogradé par le réfrigérant 6 , tra- verse la masse du lignite pour revenir au réservoir 1 en passant par le siphon 13 et le tuyau de retour 12 et en entraînant peu à peu avec lui toute la cire et l'eau qui
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s'accumulent dès lors dans le réservoir 1.
Il suffit, lorsque l'opération de distillation est terminée, de séparer par des moyens connus la cire de 1'hydrocarbure contenu dans le réservoir 1.
REVENDICATIONS
19 procédé de traitement des combustibles solides tels que le lignite, en vue de leur séchage et de leur amélioration, caractérisé par le fait que le combustible solide est mis directement en contact avec des produits de distillation des huiles minérales utilisés soit à l'état liquide, soit à l'état de vapeur,
20 procédé comme spécifié sous 10, caractérisé par le fait qu'il est exécuté à la pression atmosphéri- que ou à une pression réduite jusqu'au vide.
3 Procédé comme spécifié sous 10 ou 20, caracté- ris,é par l'addition à l'hydrocarbure liquide d'une quantité convenable de bitume ou de cires minérales.
40 Procédé comme spécifié dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par la mise en contact du combustible et des hydrocarbures, additionnée ou'non de bitume ou de cire minérale, à une température de l'ordre de 100 à 130 C, suivant la nature du combustible mais toujours inférieure à celle à laquelle le combustible considéré commence à distiller.
50 procédé comme spécifié dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par l'utili- sation de poids à peu. près égaux de combustible et d'hydrocarbures.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.