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BREVET D'INVENTION " Procédé d'obtention de dispersions de oharbon dans de l'hui- le et dispersions résultant de l'application de ce procédé "
La présente invention a pour objet un procédé d'obtention de dispersions stables de charbon dans l'huile . pour obtenir des dispersions de ce genre, on a déjà propo sé de désintégrer le oharbon dans l'huile jusqu'à ce que les partioules en suspension soient réduites à l'état colloïdal; mais l'exécution de oette opération s'oppose à ce que ce prooé - dé puisse recevoir des applications industrielles véritablement intéressantes.
On a aussi proposé de préparer des dispersions relativement grossières de oharbon stabilisé dans l'huile à l'aide d'un fixateur, c'est-à-dire au moyen d'une matière stabilisante, peptique ou autre, ou en reoourant à d'autres moyens.
Mais, en dépit des mesures proposées jusqu'à ce jour,les dispersions de oharbon dans l'huile n'ont pas donné, dans l'industrie, les résultats que l'on en attendait; l'expérience a
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démontré, que lorsque l'on utilisait ces dispersions en gran- des quantités, les dangers de séparation des particules soli- des étaient nombreux. En outre, dans le oas des dispersions grossières stabilisées usuelles, la stabilité de oelles-oi est encore diminuée par la chaleur. D'autre part, certains stabilisateurs perdent aussi leurs propriétés lorsque le mé- lange est exposé à l'action de l'eau.
La présente invention a, tout d'abord, pour objet un prooédé pratique d'obtention de dispersions de charbon dans l'huile présentant une stabilité pratiquement illimitée. A ce sujet, la demanderesse a fait la découverte très surprenan- te que les mesures proposées jusqu'à ce jour et considérées nécessaires pour l'obtention de ces dispersions peuvent ne . pas être prises à la condition que le oharbon et l'huile uti- lisée satisfassent à certaines conditions très simples; lors- que oelles-oi sont remplies, des suspensions d'une stabilité illimitée sont obtenues sans recourir à un stabilisateur queloonque et sans soumettre le mélange des matières solide et liquide à un traitement sortant du cadre des opérations industrielles oourantes.
La présente invention oonsiste en un prooédé suivant le- quel des dispersions stables soutenues au moyen de oharbcn qui a été broyé finement par des moyensméoaniques et qui est utilisé en même temps que de l'huile qui a été spécialement choisie ou traitée de manière à présenter les propriétés caractéristiques des huiles de oraoking, o'est-à-dire des " fuel-oils" provenant d'une opération de oraoking, connues ordinairement et ci-après désignées sous le nom d' " huiles de cracking " .
Ainsi, les huiles de oraoking elles-mêmes peuvent être utilisées ou bien , d'autres huiles, telles que les fuel-oils, obtenues par distillation fraotionnée sans cracking, peuvent être traitées aveo des huiles de cracking ou de toute autre façon de manière à se comporter semblablement à oes dernières.
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Suivant l'un des modes d'exécution de l'invention, le pourcentage en " carbone fixe " de l'huile utilisée est une des caractéristiques du prooédé.
Le charbon doit être broyé finement ; l'un des modes d'exécution de l'invention, il peut être broyé si finement que, pratiquement il ne reste rien au tamisage sur un tamis de 200 mailles (200 fils par pouce linéaire, c'est-à-dire 80 fils au centimètre). Si le broyeur utilisé donne du oharbon tel que celui-ci passe seulement dans la proportion de 95% à travers oe tamis, le reste, soit 5 % ayant des dimensions plus grandes, peut être séparé par classification. De nombreu- ses méthodes et appareils connus peuvent être utilisés pour l'obtention de charbon présentant la caractéristique ci-dessus.
Normalement, les particules de trop grandes dimensions sont éliminées avant le mélange avec l'huile dans le broyeur;mais, dans quelques oas, par exemple, lorsque l'on utilise un désin- tégrateur à disques à grande vitesse pour homogénéiser le oharbon pulvérisé et l'huile, il est possible de rejeter les 5 % de oharbon de trop grandes dimensions dans ce broyeur même.
L'une des raisons'pour lesquelles les procédés antérieurs d'obtention de dispersions dans l'huile n'ont pas donné les résultats attendus est précisément l'isuffisance d'attention donnée au rejet total de la matière ayant de trop grandes dimensions.
La demanderesse préfère utiliser un charbon passant à 100 % à travers un tamis de 80 mailles par oentimètre linéaire.
Il est important de rejeter une proportion même très faible de particules excédant oette dimension et qui serait, à divers points de vue, une source de troubles sérieux.
Des résultats peuvent, cependant, être obtenus si tout le charbon pulvérisé passe à travers un tamis légèrement plus grossier, par exemple un tamis de 72 mailles; la dimension des partioules les plus grossières doit être limitée.
La demanderesse a constaté que de bons résultats peuvent
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être obtenus en utilisant un combustible de oraoking; mais des huiles présentant des propriétés similaires peuvent, également être employées. Suivant un mode d'exécution de l'invention ,une huile qui, normalement, est impropre, par exemple, une huile combustible obtenue par distillation fractionnée de pétrole,sais oackiing est rendue utilisable en augmentant sa teneur en " oarbone fixe " , par exemple, en la mélangeant aveo une huile combustible de oraoking ou aveo tout autre produit liquide de distillation , tel qu'un goudron contenant une proportion élevée de " oarbone fixe " , par exemple, du goudron obtenu en distillant du oharbon dans des oornues horizontales.
De l'huile traitée par un prooédé de distillation ou de toute autre façon pour donner une huile équivalente à un fuel-de oraoké au point de vue de ses propriétés stabilisantes peut également être utilisée.
Dans la pratique, 6 %, environ, de " carbone fixe " sem- blent être près de la limite oritique, mais, cette limite n'est pas absolue et dépend de la proportion relative du oharbon et de l'huile.
L'exemple suivant indique des résultats qui ont été obtenus étant entendu que l'invention n'est pas limitée là, notamment, en ce qui concerne le pourcentage de " oarbone fixe " dans l'hui- le ou la finesse de broyage du oharbon.
EXEMPLE .
Prendre 40 parties en poids d'un oharbcn moyen pour ohaudière à vapeur (oontenant environ 5 % de oendres); broyer à seo de telle sorte que le tout passe à travers un tamis de 80 mailles au centimètre linéaire. Mélanger cette poudre aveo 60 parties en poids d'une huile oombustible oraokée ayant les caractéristiques suivantes:
Teneur élevée en " oarbone fixe
Densité 0,98
Température d'inflammation ( Pensky Martin 93-107 C
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EMI5.1
<tb>
<tb> Visoosité <SEP> en <SEP> degtés <SEP> Saybolt <SEP> purol.
<tb>
12-16 <SEP> à <SEP> 107 <SEP> C
<tb> 25-30 <SEP> à <SEP> 79 <SEP> C
<tb> 55-90 <SEP> à <SEP> 50 <SEP> c
<tb>
Il a été oonstaté que, lorsque du oharbon de la finesse indiquée est mélangé intimement aveo des huiles combustibles variées, on obtient, dans quelques oas, un mélange oonvenable, tandis que, dans d'autres, le oharbon se sépare. Par exemple, quand 60 parties d'une huile combustible contenant 3,1 % de " oarbone fixe " est mélangée avec 40 parties d'un charbon passé au tanis de 80 mailles, le charbon se sépare graduellement au repos, plus rapidement si le mélange est chauffé.
Au contraire, si de l'huile à 8,9 % de " oarbone fixe " est mélangée dans la même proportion aveo ce même oharbon pulvérisé, on obtient un mélange stable qui ne donne pas de dépôts; même quand il est chauffé pendant des périodes de temps considérables.
Lorsque 30 parties de ohaoune des huiles oi-dessus sont intimement mélangées aveo 40 % de charbon pulvérisé ayant la finesse requise un mélange stable est de nouveau formé. D'autre part, une prépondéranoe d'huile dont la teneur en oarbone est 3,1 % donne un mélange instable.
Dans le ohoix du oharbon destiné à être utilisé suivant l'invention, il est préférable de prendre un charbon bitumineux ou quelque peuh bitumineux, à teneur en cendres raisonnablement basse sans que, oependant, ceci soit absolu, car des résultats xxx satisfaisants ont, également, été obtenus avec des charbons à teneurs élevées en cendres.
Dans le ohoix ou dans la préparation de l'huile, le carbone fixe peut être déterminé oomme il suit :
1 gramne de oombustible est fortement chauffé pendant 7 minutes sur une flamme de Bunsen de 20 oms de hauteur dans un
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creuset en silioe fondue de 35 m/m de profondeur et de 20 m/m de large au fond et 40 m/m au sommet, le fond du oreuset étant à 6 ou 8 om. du sommet du brûleur. Le oreuset est pourvu d'un couvercle en porcelaine xx ne formant pas joint étanohe. Après ce ohauffage, on laisse refroidir et on pèse. Le résidu laissé dans le oreuset donne la teneur en carbone fixe " .
La méthode d'incorporation est la suivante :
Le charbon est pulvérisé et olassé de telle sorte que tout passe à travers un tamis de 80 mailles au centimètre linéaire.
Après un premier brassage grossier dans un bain mélan- geur chaud, le mélange d'huile et de oharbon est passé à travers un homogéniseur qui peut être de tout type usuel pourvu qu'un mélange suffisamnent intime xxx en résulte.
Le oombustible peut être pompé et manutentiorné à l'ai- de d'une installation usuelle de combustion pour fuel-oil.
Il peut être nécessaire de ohauffer l'huile pour réduire sa visoositéypour la oomnodité de son transport.
De l'huile oonforme à l'invention expérimentée dans un foyer de ohaudière marine, pendant 8 jours, en chauffage oon- tinu, a donné des résultats entièrement satisfaisants au point de vue de sa stabilité à la ohaleur et (ou) à l'eau, de sa facilité de manutention et de son rendement élevé à la combustion. invention
Bien entendu, la présente englobe tant le procédé d'ob- tention de dispersions de oharbon dans de l'huile combustible ci-dessus décrit que les dispersions mêmes résultant de l'ap- pliaation de ce procédé ou de tout autre procédé donnant des résultats similaires.