BE396955A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux procédés de carbonisation des combustis blés solides à basses températures. 



   L'invention concerne un procédé et un appareil pour la carbonisation des combustibles solides à basses tem-   pératures.   



   Dans la carbonisation du charbon à basse   tempéra   ture il est désirable :
1  D'exécuter complètement la   carbonisation   dans un temps aussi court que possible pour que le rendement de l'appareil puisse âtre aussi grand que possible. 



   2  D'exécuter la carbonisation dans des   oondi-   tions telles que les produits volatils soient libérés et 

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 éliminés totalement sans nuire à leurs qualités utiles. 



   3  D'exécuter la carbonisation sans dépenser une quantité excessive de combustible pour la distillation. 



   L'invention permet d'obtenir ces résultats dans de très larges mesures. 



   A la suite d'un certain nombre d'expériences les demandeurs ont reconnu que dana une cornue de capacité assez grande on pouvait obtenir une carbonisation rapide et   effiaa-   ce et en même temps récupérer les produits volatils sans préjudice et en quantité croissante, pourvu que lesconditions suivantes soient remplies :
1 - La température du charbon à carboniser ne doit pas dépasser 420  C. jusqu'à ce que la réaction de distillation soit complète. 



   2 - Les conditions de température doivent être sensiblement uniformes sur toute la longueur de la cornue de telle manière que la distillation puisse se produire ap-   proximativement   dans la même proportion dans toutes les sections de cette cornue. 



   3 - Tandis que la température du charbon ne doit pas dépasser 420  C,, on doit fournir au charbon une quantité de chaleur aussi grande qu'il puisse absorber sans que sa température s'élève au-dessus de ladite température. 



   4 - On doit laisser dans le milieu un ou des passages ouverts pour la circulation des gaz au moyen d'un ringard ou d'un autre dispositif approprié. 



   5 - La température à l'extrémité de sortie des gaz de la cornue doit être plus basse, mais seulement légèrement plus basse qu'à l'autre extrémité pour empêcher toute tendance à la condensation des produits volatils qui ont été libérés sous forme gazeuse dans le reste de la cornue. Ladite cornue doit être plus étroite à l'extrémité de sortie des gaz   qu'à   l'autre extrémité et la réaction à l'extrémité de 

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 sortie des gaz doit se terminer plus tard qu'à l'autre   extré.   mité. 



   Dans l'exécution de l'invention les trois premières conditions ci-dessus sont de la plus grande   Importan-   ce et l'on a trouvé qu'elles peuvent être remplies et qu'en même temps une quantité de combustible relativement petite est nécessaire pour la distillation, si la carbonisation est exécutée dans une cornue en métal chauffée au moyen de gaz chauds que l'on fait circuler constamment et rapidement autour de la cornue et que l'on réchauffe pendant la circulation à une température appropriée. 



   Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après avec utilisation d'une cornue susceptible de recevoir une charge d'environ 2540 kilogrammes de charbon, cette cornue ayant une hauteur d'environ 305 cm et   2,70   m3 de capacité avec des parois de 25 mm d'épaisseur, le dispositif étant établi de la manière suivante
De préférence la cornue a en section la forme d'un rectangle plat   (c'est-à-dire   que le rectangle est long par rapport à sa largeur), est verticale et de forme extérieure légèrement conique en s'élargissant du sommet à la base ainsi que sur les deux côtés et les extrémités. 



   La cornue est disposée dans un bâti approprié comportant, autour de ladite cornue, un carneau aussi exempt que possible de chicanes ou autres obstacles. 



   Les gaz chauds sont admis dans l'espace entourant la cornue à une température d'environ 600  C, et l'on a constaté qu'avec des parois de cornues de 25 mm d'épaisseur cette température assure à la charge que contient la cornue une température ne dépassant pas 420  C. jusqu'à ce que cette charge soit complètement carbonisée. 



   Ces gaz chauds sont admis à un volume tel que la température à leur sortie du carneau n'a perdu qu'une quanti- 

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 té de degrés relativement petite (ne dépassant pas 60 à 70 ), ce qui procure des conditions de température presque constantes sur toute la longueur de la cornue et fournit au charbon une quantité de chaleur telle qu'il puisse l'absorber, sans que sa température dépasse 420  C. jusqu'à ce que la distillation soit complète. 



   Les gaz sortent de préférence à la même extrémité de la cornue que celle où sortent les produits volatils de la distillation. 



   On obtient des gaz chauds à cette température en quantité assez grande sans perte inopportune de combustibles en établissant une circulation fermée ou presque fermée de ces gaz et en les réchauffant pendant cette circulation soit par l'intérieur, soit par l'extérieur, de telle manière qu'ils viennent en contact des parois de la cornue constamment, dans le carneau, à une température de 600  C, ou environ. 



   Le dessin annexé donné à titre d'exemple montre une forme d'exécution d'un appareil pour la mise en pratique de l'invention. 



   La   fig,l   est une vue longitudinale, partiellement en coupe, d'un appareil servant   à   l'application du procédé. 



   La   fig.2   est une vue en coupe transversale à travers le bâti des cornues. 



   La fig.3 est une vue en plan avec différentes brisures, montrant un certain nombre de cornues à différents niveaux. 



   La   fig.4   est une vue en bout. 



   L'appareil se compose d'un nombre approprié de cornues R disposées dans une maçonnerie de briques ou des bâtis similaires B établis pour permettre un écoulement pratiquement ininterrompu des gaz autour des cornues du sommet 

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 à la base ou inversement. 



   Les cornues ont en section sensiblement la forme d'un rectangle plat et comportent des ouvertures de chargement R1 vers le sommet et des portesde déchargement R2 de forme appropriée pour que le coke puisse être déchargé en bas dans des wagons, transporteurs ou dispositifs similaires disposés en-dessous. La maçonnerie de briques ou le bâti similaire est établi de préférence de telle manière que les espaces qui le séparent des parois des cornues soient sensiblement constants, la cornue étant conique. Dans une cornue d'environ 305 cm de haut et d'une capacité d'environ 2,70 m3 qui peut contenir une charge de 2540 kilogrammes ou environ, la conicité ne doit pas être moindre que 2 à 4 cm par mètre (la qualité du charbon détermine dans une certaine mesure la valeur de la conicité). 



   Des orifices d'admission F2 et des orifices de sortie F3 communiquent avec les carneaux qui entourent les cornues et avec les canaux d'admission et d'échappement des gaz F et F1 qui forment un circuit, la circulation étant obtenue au moyen d'un ventilateur M commandé de manière appropriée et de grande capacité. Le gaz, à une pression   convena-   blet   c'est-à-dire   environ 0,14 kg.cm2 est admis à un brûleur G où l'air peut être aspiré et ce brûleur est disposé du côté pression du ventilateur et pénètre dans le dispositif vers le point G1.

   Si l'écoulement des gaz est renversé, comme cela peut être le cas, le gaz entre vers le point Gx,   fig.3.   On doit établir des dispositifs pour l'échappement à la cheminée, Celui-ci est fait du côté pression du ventilateur vers le point   G2.   



   Les canaux de circulation F et F1 sont doublés de briques comme montré ou garnis de manière appropriée, de préférence le premier. 

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   A l'endroit où les gaz pénètrent dans les carneaux des cornues, Ils sont de préférence divisés au moyen d'une cloison de briques ou de dispositifs similaires R3 et de l'autre   coté   est disposée une cloison de briques ou une nervure du même genre   R4,   et la nervure R3 continue jusqu'au sommet du canal par exemple par une nervure R5. 



   A la fig.2 les côtés de la cornue sont indiqués par des lignes pointillées et pour obtenir un balayage vertiaal des gaz de chauffage en courants égaux, on établit des cloisons ou des brides de guidage W légèrement Inclinées à leur sommet. 



   Un bâti en fer ou similaire et des étages peuvent être établis. A la   fig.3,   pour montrer les cornues à différents niveaux, on a renversé les canaux F et F1, F1 étant montré à l'avant et F à l'arrière, ces canaux devant être disposés de cette manière si l'entrée de gaz est en Gx au lieu de G1. La section de la cornue du coté droit est faite vers sa base, celle de la cornue du milieu vers le sommet des origices de chargement Rl, et celle de la cornue de gauche vers le sommet, les ringards P étant en place. On n'a montré que trois cornues mais le nombre dépend de la dimension du bâti, la figure 1 comportant un support pour six cornues. 



   Dans certaines formes d'exécution de l'appareil et si l'on traite certaines sortes de charbon, on peut installer des ringards P, au nombre de sept pour une cornue des dimensions indiquées, pour former et maintenir des passages dans le milieu de la charge pour l'échappement des produits volatils. 



   Pendant le fonctionnement les cornues sont chargées et les gaz chauds sont envoyés dans le dispositif, passent à la base des cornues autour des côtés de celles-ci et sortent aux extrémités supérieures en vitesse et en volume. 

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  Ces gaz circulent continuellement autour du système et sont réchauffés, les conditions étant telles que l'abaissement de température de la base au sommet soit de 50 degrés ou environ. 



  Une soupape ou un régulateur contrôlé disposé du côté pression du ventilateur commande l'échappement qui communique avec une cheminée appropriée. Lorsque cette soupape est réglée le travail peut être continu d'une manière permanente. 



   On a trouvé que le procédé et l'appareil ci-dessus décrits permettent d'obtenir une carbonisation rapide avec une dépense de combustible relativement faible et un haut rendement en huiles, en même temps qu'un coke dur et dense de grand pouvoir calorifique. La densité du coke varie selon la nature du charbon et éventuellement selon l'utilisation de ringards, le coke provenant de charbon en poussière étant plus dense que celui provenant de charbon de petite grosseur. 



   On a constaté aussi que   l'application   de la chaleur à température relaticement basse à des cornues en métal n'avait aucun effet nuisible ou seulement un très faible effet nuisible sur le métal et que les cornues avaient une longue durée. Il n'y a de plus dans les gaz de chauffage qu'une petite quantité d'oxygène et en conséquence le métal n'est pas exposé à se détériorer par oxydation. On peut pour la   m8me   raison, utiliser un bâti en métal convenablement garni au lieu d'une maçonnerie de briques. 



   La conicité des cornues, dont il est question plus haut, bien que n'étant pas nouvelle en soi-même, est important te au point de vue de l'uniformité des conditions de température sur toute la hauteur de la cornue et pour obtenir la pro-   duction   d'une réaction complète à l'extrémité de sortie de la cornue le plus tôt possible après que cette réaction s'est achevée en bas,
En réglant de manière appropriée les gaz chauds il n'y a pas de difficulté à admettre sur les parois de la 

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 cornue les gaz chauds à la température requise de 6000 C. ou environ, en quantité considérable et à maintenir ces conditions. 



   - REVENDICATIONS - 
1- Procédé de carbonisation du charbon à basse température dans lequel la carbonisation est exécutée dans une cornue appropriée à laquelle est fournie de la chaleur et caractérisé en ce que la chaleur est fournie en grande quantité et de telle manière que la température du charbon qui est carbonisé ne dépasse pas 4200 C. ou environ jusqu'à ce que la réaction de distillation soit complète.

Claims (1)

1. 2- Procédé de carbonisation du charbon à basse température suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fournit la chaleur à la cornue par l'intermédiaire de gaz chauffés à une température appropriée (par exemple 6000 C.).

   3- Procédé de carbonisation du charbon à basse température suivant les revendications précédentes, aaraaté- risé en ce que la chaleur est fournie à la cornue contenant la charge aussi uniformément que possible sur toute sa longueur de telle manière que la distillation puisse se produire sensiblement dans les mêmes proportions dans toutes les sections de la cornue.

   4- Procédé de carbonisation du charbon suivant une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que l'on fournit au charbon autant de chaleur qu'il peut en absorber sans que sa température monte au-dessus de 420 C. jusqu'à ce que la réaction de distillation soit com- plète.

   5- Procédé de carbonisation du charbon à basse température suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en <Desc/Clms Page number 9> ce que les gaz chauds circulent autour de la cornue selon un cycle fermé ou presque fermé pendant lequel lesdits gaz sont réchauffés de telle manière qu'ils parviennent constamment à la cornue à une température appropriée.

   6- Procédé de carbonisation du charbon à basse température suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fournit les gaz chauds à la cornue en un volume tel que leur température à leur sortie du carneau de la cornue n'a baissé que d'une quantité relativement faible.

   7- Procédé et appareil pour la carbonisation du charbon à basses températures, dans lesquels les gaz chauds circulent autour d'une ou plusieurs cornues selon un cycle fermé ou presque fermé pendant lequel lesdits gaz sont réchauffés de telle manière qu'ils parviennent constamment aux cornues à une température appropriée.

   8- Appareil pour l'exécution du procédé suivant une quelconque des revendications qui précèdent, comportant une cornue à parois coniques, la conicité étant au moins de 2 cm par mètre de longueur.

   9. Appareil pour l'exécution du procédé suivant une des revendications 1 à 7, comportant une cornue qui a en section la forme d'un rectangle plat.

   10- Appareil suivant une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la cornue est disposée verticalement et comporte des ringards qui peuvent tourner.

   11- Appareil pour la carbonisation du charbon à basses températures, comportant une série de cornues chauffées par un système de circulation compremant des canaux d'admission et d'échappement, un ventilateur intercalé et une admission des gaz du côté pression du ventilateur, avec des moyens pour réchauffer les gaz. <Desc/Clms Page number 10>

   12- Appareil pour la oarbonisation du charbon à basses températures, dont les organes sont disposés, construits et combinés substantiellement comme il est décrit et représenté au dessin annexé.