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MEMOIRE DESCRIPTIF "PERFECTIONNEMENTS APPORTES A LA PRODUCTION DU GAZ DE GAZOGENE ET DE GAZ ANALOGUES"
La présente invention est relative à la production du gaz de gazogène et de gaz analogues, tel que du gaz d'eau bleu ou carburé, l'objet de l'invention consistant à établir des moyens perfectionnés pour épurer et enrichir le gaz et pour obtenir des sous-produits de valeur.
Le gaz, en quittant le générateur, contient, à l'état de suspension, une fine poussière et, comme cette poussière est très nuisible, il importe que le gaz en soit débarrassé. A cet effet, on a essayé de précipiter la poussière en soumettant le
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gaz à une pluie d'eau, ou par d'autres moyens. De tels essais n'ont abouti qu'à un succès partiel, tandis que la poussière contenue dans le gaz provoque des difficultés considérables.
Par contre, suivant la présente invention, le gaz de .gazogène ou analogue est épuré et enrichi par une aspersion de goudron brut, cette aspersion ayant lieu en un point situé à proximité encore du générateur, c' est-à-dire lorsque le gaz se trouve/a, une tem- pérature élevée.
Le goudron brut, pulvérisé à travers le gaz , peut être recueilli et pulvérisé à nouveau jusqu'à ce qu'il soit distillé et concentré à un degré voulu, après quoi il pourra être évacué pour être utilisé, suivant son degré de distillation ou de concentration, 1 conne goudron ou poix pour le revêtement des routes.
Ce traitement par pulvérisation de goudron a non seulement pour effet de débarrasser pratiquement le gaz de toutes pous- sières, y compris celles qui pourraient être entièrement ou partiellement volatilisées, mais aussi de soumettre le goudron pulvérisé à une distillation et de refroidir le gaz. Les huiles et les essences légères sont vaporisées et entraînées avec le gaz, de manière à enrichir celui-ci. Les huiles et les vapeurs, dont la présence dans le gaz n'est pas désirable, peuvent être séparées de celui-ci dans la suite.
Toutefois, si on le désire, la totalité ou une partie seulement des huiles et des essences vaporisées obtenues par distillation du goudron brut, peut être utilisée pour carbu- rer le gaz par des méthodes appropriées de cracking.
Lorsque ce procédé est appliqué à la production de gaz d'eau carburé, le gaz soufflé peut être arrosé avec du goudron brut, en vue d'utiliser la chaleur du gaz pour la concentra- tion et la distillation du goudron.
Un mode d'exécution approprié d'un appareil pour la mise
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en oeuvre de la présente invention comporte un générateur, une série de colonnes à pulvérisation, des moyens pour faire pas- ser le gaz successivement à travers les différentes colonnes, des moyens pour pulvériser du goudron brut dans la dernière colonne traversée par le gaz, et ensuite, dans les autres colon- nes... successivement, et des moyens pour soutirer le goudron concentré à une ou aux phases voulues de l'opération.
Chaque colonne comporte, de préférence dans sa partie supérieure, un pulvérisateur de goudron et, à sa base, un puisard, des moyens étant prévus pour fournir du goudron brut au pulvérisateur et au puisard de la dernière colonne à gaz et pour faire circuler ce goudron d'un puisard à l'autre à travers les pulvérisateurs, de sorte que le goudron pulvérisé dans la dernière colonne peut être pulvérisé à nouveau et successivement dans les colonnes précédentes en partant du. générateur.
Un tuyau à gaz réunit de préférence la série des colonnes de pulvérisation à un condenseur, des moyens pouvant être prévus pour permettre d'utiliser le goudron brut avant sa pulvérisation dans les colonnes, comme milieu réfrigérant dans ce condenseur, en vue d'utiliser la chaleur encore contenue dans le gaz, pour le réchauffage du goudron.
Lorsque l'invention s'applique à la production du gaz d'eau carburé et que le gaz venant du générateur traverse un carburateur et un .réchauffeur avant d'arriver aux colonnes à pulvérisation, un ventilateur aspirant peut soutirer une partie du gaz ayant traversé les colonnes de pulvérisationVet l'envoyer au générateur, afin que les huiles et les essences vaporisées depuis le goudron brut, puissent être soumises au cracking et utilisées peur carburer le gaz.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue schématique de l'appareil destiné à la production de gaz de gazogène, suivant la présente invention.
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Fig. 2 est une vue schématique montrant l'application de l'invention à la production de gaz d'eau bleu ou carburé.
Les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes dans les deux Figures.
Pendant le traitement du gaz de gazogène, suivant le mode d'exécution de la présente invention, représenté à la Fig. 1, le gaz venant du générateur 10 est conduit par un tuyau 11 jusqu'à la base de la colonne 12 dans laquelle le goudron est pulvérisé comme décrit ci-après. Le gaz est conduit depuis la partie supérieure de la colonne 12, par un tuyau 13, jusqu'à la base de la deuxième colonne à pulvérisation 14, de la partie supérieure de laquelle ce gaz est conduit, par un tuyau 15, jusqu'à la base de la troisième colonne à pulvérisation de goudron 16.
Leonombre des colonnes à pulvérisation de goudron 12, 14, 16 peut varier à volonté ou selon les besoins. Le goudron brut, contenu dans un récipient approprié 17, est pulvérisé au sommet de la dernière colonne, (16 dans la Fig. 1), traversée par le gaz, le goudron étant évacué du réservoir 17 au moyen d'une pompe 18 qui le refoule à travers un tuyau 19 vers un ajutageapproprié 20 prévu a.u sommet de la colonne 16. Chacune des colonnes 12,14 et 16 est pourvued'un puisard à goudron 21.
Le goudron est soutiré du puisard ou réservoir collecteur de la colonne 16, au moyen d'une pompe 22 et envoyé à un pulvéri- sa,teur 20 disposé au sommet de la colonne 14, du réservoir collecteur de laquelle le goudron est soutiré par une pompe 23 qui le refoule vers un pulvérisateur 20 prévu au sommet de la colonne 12.
La pulvérisation du goudron a pour effet non seulement de débarrasser le gaz de ses poussières, mais aussi de soumettre le goudron à un procédé de distillation. Le goudron résiduaire
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obtenu au moyen de ce procédé de distillation par pulvérisation contiendra donc les poussières extraites du gaz et se concentrera de plus en plus, à mesure que le procédé combiné de pulvérisation et de distillation avancera. Après avoir été concentré à un degré voulu, le goudron résiduaire, ou une partie de ce dernier peut être soutiré en vue de son utilisation à la construction et à la réfection de routes, vu qu'il a été constaté que les poussières extraites du gaz exercent un effet avantageux en vue de cette application.
Toutefois, si on le désire, la distillation et la concentration peuvent être poussées plus loin et jusqu'à ce que le résidu se présente sous forme de poix. Cette poix peut être employée pour la construc- tion ou la réfection de routes ou pour la fabrication de briquettes, ou pour tous les usages où la présence des poussières extraites du gaz n'est pas nuisible.
Dans l'appareil représenté à la Fig. 1, le goudron résiduaire est évacué en 24, de la colonne 12, après avoir été pulvérisé dans chacune des trois colonnes 16,14 et 12. Le goudron est collecté dans un réservoir 25 qui est vidé de temps en temps, lorsque l'occasion se présente.
Toutefois, si on le désire, une partie du goudron résiduaire, provenant de la distillation par pulvérisation, peut être soutirée du. réservoir collecteur de la colonne 14 et même de celui de la colonne 16. Dans tous les cas envisagés, le goudron résiduaire soutiré peut être remplacé par du goudron brut du réservoir 17.
Au lieu de faire passer le goudron d'une manière continue à travers les colonnes à pulvérisation 16,14 et 12, on peut le faire circuler dans une quelconque ou dans un nombre quelconque de ces colonnes, dans lequel but les différents réservoirs collecteurs 21 sont réunis par des tuyaux 26, le
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réservoir 21 de la colonne 16 étant réuni à la pompe 18 par un tuyau. 27. Les tuyaux 26 et 27 sont pourvus de robinets ou soupapes appropriées , de sorte que le circuit parcouru par le goudron, ainsi que la, durée et l'endroit du traitement du gaz par ce goudron, peuvent être termines à volonté.
Par exemple, une charge de goudron brut peut être mise en circulation, pendant n'importe quelle période voulue, suivant la trajectoire constituée -oar le tuyau 19, la colonne 16, le réservoir collecteur 21, le tuyau 27 et, à travers la pompe 18, vers le tuyau 19. En même temps, du goudron ayant traversé la colonne 16 peut être mis en circulation à travers la colonne 14, au moyen de la pompe 22 et du pulvérisateur 20 de la colonne 14, pour retourner à la pompe 22, par la partie du tuyau 26 située entre cette pompe et le réservoir collecteur de la colonne 14.
De même, le goudron ayant traversé la colonne 14 peut être mis en circulation dans la colonne 12.
Une autre variante de réalisation peut consister à faire passer une partie du goudron du réservoir collecteur de la colonne 14 à travers la pompe 22 avec retour dans cette colonne, et une autre partie de ce goudron, à travers la pompe 23, vers la colonne 12, le goudron fourni à la colonne 14 étant remplacé si nécessaire, par le goudron contenu dans le réservoir collecteur de la colonne 16.
Dans tous les cas, le goudron peut être soutiré de différentes colonnes et à des moments différents, suivant les besoins,et on conçoit aisément qu'après, que le goudron ou la poix, ou une partie de celle-ci, a été soutirée du réservoir collecteur d'une colonne intermédiaire, elle peut être remplacée par du goudron brut additionnel venant du réservoir 17 et envoyé à la colonne en question ou à toute autre colonne suivante, ou bien, le goudron restant peut être pulvérisé dans les
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dites colonnes suivantes, en vue de pousser davantage la distillation et la concentration, à mesure que ce goudron s'avance vers la première colonne à gaz (et la dernière colonne à goudron) 12.
De cette façon, on peut soutirer du goudron de revêtement de routes en deux points ou plus, ou bien on peut obtenir, en un point,du goudron de revêtement et, en un autre point, de la poix.
L'arrivée du goudron destinée à la pulvérisation peut être réglée soit pour correspondre aux ooussières devant être extraites du gaz, soit pour correspondre au degré jusqu'auquel on veut pousser la distillation du goudron.
Après avoir été tra.ité dans la dernière colonne à gaz 16, le gaz est conduit par un tuyau 28 à un condenseur ou refroidis- seu.r tubulaire 29 en vue de la séparation des huiles légères telles que le naphte et l'huile de créozote, lesquelles sont évacuées d'un réservoir collecteur 30 prévu à la base du condenseur et peuvent être accumulées dans un réservoir 31. Du condenseur 29 le gaz peut être conduit par un tuyau 32, soit à des scrubbers appropriés en vue de la séparation du benzol, soit à un gazomètre ou vers toute autre destination.
Le goudron brut venant du réservoir 17 peut être utilisé comme milieu réfrigérant dans le condenseur 29 avant d'être pulvérisé dans la colonne 16. A cet effet, on prévoit des tuyaux de dérivation 33, 34 entre le tuyau 19 et, respectivement, la base et la partie supérieure du condenseur 29. Un robinet à deux voies est prévu à la jonction de chaque tuyau de dérivation 33 et 34 avec le tuyau 19, de sorte que le goudron peut être mis en circulation, par la pompe 18, à travers le tuyau de dérivation 33, le condenseur 29, le tuyau de dérivation 34 et la partie supérieure du tuyau 19, vers le -pulvérisateur 20
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de la colonne 16 , ou bien, les dits robinets peuvent être ma- noeuvrés de telle manière que le goudron soit envoyé directement au pulvérisateur de la colonne 16.
Le condenseur 29 peut être pourvu d'un autre milieu réfrigérant à utiliser chaque fois que le goudron est envoyé directement dans la colonne 16, comme c'est le cas, par exemple, lorsqu'on désire faire circuler le goudron dans cette colonne au lieu de le faire passer, immédiatement après la pulvérisation, dans la colonne suivante.
Fig. 2 représente un mode de réalisation de l'invention, appliqué au traitement du gaz d'eau bleu ou carburé. Dans ce cas, de la vapeur est admise au générateur 10, soit à sa base, comme indiqué en 35, soit à son sommet, comme indiqué en 36.
Le gaz quitte le générateur par l'une des deux sorties 37 ou 38 , suivant qu'il est admis à la base ou au sommet du générateur et est conduit vers un carburateur 39, et, de là, vers un réchauffeur 40. En partant de ce réchauffeur le gaz traverse une série de colonnes dans lesquelles du goudron est pulvérisé dans le but décrit ci-dessus. Ces colonnes peuvent être disposées, soit d'une manière analogue aux colonnes 12, 14 et 16 commedécrit avec référence à la Fig. 1, soit suivant la variante d'exécution montrée dans la F'ig. 2, suivant laquelle le gaz descend d'abord dans la colonne 41 pour remonter ensuite dans la seconde colonne 42.
Les colonnes 41 et 42 sont pourvues d'un réservoir collecteur commun 21, lequel agit également comme joint étanche de sûreté, le Gaz gaz étant forcé à travers le goudron contenu dans ce réservoir, lors de son passage de la colonne 41 à la colonne 42. Une troisième colonne 43 est ,orévue et agencée d'une manière analogue à celle de la troisième colonne 16 de la Fig. 1, sauf que le gaz est admis par le tuyau 15 de manière à traverser la colonne de haut en bas comme le goudron, bien que, si on le désire, le gaz peut être admis à la base de la colonne 43. De cette dernière, le gaz est
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conduit, par un tuyau 28 , à un condenseur 29, comme décrit avec référence à la Fig. 1.
Les colonnes 41,42 et 43 peuvent être pourvues de pulvérisateurs 20 auxquels le goudron est amené à l'aide de pompes 18 et 22, comme dans le mode d'exécution montré en Fig. 1.
Les huiles et les essences obtenues par la vaporisation du goudron peuvent être utilisées pour carburer le gaz, en soutirant une partie de ces huiles et essences du tuyau 28.
A cet effet, un ventilateur aspirant (non représentée peut être réuni au tuyau 28, en 44, et envoyer le gaz aspiré, à travers des tuyaux et robinets disposés d'une manière appropriée, au. point d'admission de vapeur 35 ou 36 du générateur, suivant qu'on utilise l'un ou l'autre de ces points d'admission. Le passage des huiles et des essences volatiles (contenues dans le gaz ainsi soutiré en 44) à travers le générateur 10, aura pour effet de les soumettre au cracking, ce qui permettra de les utiliser pour la carburation du gaz pendant le passage du mélange à travers le carburateur 39 (lequel peut être alimenté en huile d'enrichissement additionnelle) et à travers le réchauffeur 40 .
L'invention peut également être appliquée aux gaz soufflés lequel est produit par intermittence, lorsque l'air est soufflé à travers le générateur 10, en vue de rétablir la température de celui-ci. Ce gaz soufflé, au lieu d'être évacué à l'atmosphère, après avoir traversé le réchauffeur 40, peut être amené à traverser les colonnes 41, 42 et 43, de façon que sa chaleur puisse être utilisée pour la concentration et la distillation du goudron. Ce gaz soufflé pourrait être expulsé, à perte, après avoir traversé le condenseur 39, en vue de la récupération des produits de condensation d'huile entraînés depuis le goudron.