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''-Procédé de production d'un mélange par, composé d'oxyde de carbone et d'hydrogène ".
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on sait que 'l'on peut traiter des Qambustiblées ' débarrasser des gaz dans un bain salin en fusion, et les gazé- ifier par de la vapeur d'eau surchauffée insuflée, les gaz formés s'élevant en contre-courant par rapport aux combusti - bles introduits, et étant éliminés. on sait, d'autre part, qu'au lieu de laisser monter les gaz formés à partir de combustibles dans un gazogène à cuve chauffé de l'extérieur, on peut les faire passer à travers ¯les combustibles sous leur propre pression, de façon qu'ils
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subissent, à l'aide de vapeur d'eau, d'antres conversions aveo les combustibles qui ne sont pas encore décomposés.
ce dernier procédé a l'inconvénient que la chaleur in- dispensable pour amorcer la conversion doit être apportée de l'extérieur, ce qui n'est possible que si le gazogène à cave a un diamètre très petit, car les parois de la cuve et le com- bustible lui-même, qui sont mauvais conducteurs de la chaleur, ne peuvent transmettre que difficilement la chaleur indispen- sable à la réaction, et paroe que, d'autre part, la matière des parois de la cuve ne résiste pas à la haute température requise.
La présente invention a pour objet un procédé de production d'un mélange par, composé d'oxyde de carbone et d'hydrogène. Ce procédé est une oombinaison des deux procédés citée plus haut; il se caractérise en 'ce que les gaz ( hydrogène, oxyde de carbone, acide carbonique, méthane, hydrocarbures lourd$ et vapeur d'eau non décomposée ) qui se sont formés dans un gazogène à cuve à partir de combustibles fortement chauffés et de vapeur d'eau sont repris, après avoir traversé les combustibles sous leur propre pression et s'être dirigés vers le bas, et qu'on les fait passer à travers un bain salin en fusion se trouvant dans une chambre de réaction et dans lequel a lieu le reste de la transformation de tous les éléments gazeux avec de la vapeur d'eau en oxyde de carbone et en hydrogène,
puis qu'on les évacue par l'orifice ménagé dans la chambre pour la sortie des gaz.
Les combustibles qui se trouvent dans le gazogène à cave sont donc chauffés par le bain salin en fusion et non pas indirectement par les parois du gazogène, comme dans le procédé connu. Lorsqu'on fait passer les gaz à travers un bain salin en fusion fortement chauffé, l'acide carbonique est réduit en oxyde de carbone, d'une part, et d'autre part les hydrocarbures
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lourds et le méthane sont dédoublés en hydrogène et en oxyde de carbone.
Les conditions sont particulièrement favorables pour la réduction de l'acide carbonique et la décomposition des hydrocarbures supérieurs et du méthane, parce que le mé- lange gazeux est porté à une température de plus en plus haute pendant son passage à travers la colonne de combustible et le bain salin en fusion, ce dernier, qui joue le rôle de trans- metteur de chaleur, ayant toujours une température supérieure à celle de la colonne de combustible qui se trouve dans le ga- zogène à cuve.
Dans le cas du procédé connu mentionné plus haut, oompor- tant l'application d'un bain salin en fusion, si le carbone utilisé est du coke, on obtient un gaz constitué principale- ment par de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, abstraction faite du gaz contenu dans le coke lui-même. Lorsqu'il s'agit, par contre, de combustibles non ookéifiés, il faut compter sur d'assez grandes quantités d'autres gaz, qui sont expulsés par la chaleur du bain salin. Le procédé qui fait l'objet de l'in- vention diffère de ce procédé connu, opérant avec un bain sa- lin en fusion, en ce que les combustibles ne sont pas seulement débarrassés des gaz et gazéifiés, mais que les gaz produits sont transformés, avec le combustible et avec un apport de vapeur d'eau, en d'autres gaz, c'est-à-dire en oxyde de carbone et en hydrogène.
L'application du bain salin en fusion dans le procédé qui fait l'objet de l'invention a l'avantage que ce bain désagrège le combustible et le divise. Comme les particules de combustible restent en suspension dans le bain salin ou flottent à la surface de ce bain, tandis que les impuretés tombent au fond Parce qu'elles sont plus lourdes que le bain salin, ces partiales de combustible sont ainsi débarrassa des impuretés et exposées à l'attaque des gaz.
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Dans le cas des procédés connus, appliqués dans le gazo- gène à cuve sans bain salin en fusion, par contre, les couches inférieures de combustible sont recouvertes par les impuretés restantes des couches supérieures débarrassées des gaz, ce qui les rend inaccessibles. Comme la température ne peut pas être égale dans toutes les parties, somme dans le procédé au bain salin en fusion, aucune garantie ne peut être donnée relative- ment à la production d'un gaz homogène.
La séparation que le bain salin en fusion du procédé con- forme à l'invention produit entre les particules attaquables et les particules inattaquables permet d'obtenir une transfor- mation pratiquement intégrale des gaz produties, des vapeurs de goudron et de la vapeur dteau. Non seulement les particules de combustible cokéifiées décomposent les hydrocarbures et la va- peur d'eau, elles réduisent aussi l'acide carbonique. on ob- tient ainsi un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène ne contenant pas d'acide carbonique.
Ce mélange par d'oxyde de' carbone et d'hydrogène convient bien pour servir de gaz dit de synthèse pour la production d' essence minérale. A cause de l'importance de la production d' essence à partir du charbon ou des gaz produits à partir de ce dernier, le nouveau procédé représente an progrès considérable sur le procédé actuel de gazéification dans le bain salin en fusion, procédé par lequel on produit bien un gaz à lteaa, mais un gaz qui n'est pas exempt d'acide carbonique et d'hydrocarbu- res.
Une installation propre à l'application du procédé est représentée schématiquement, en coupe et à titre d'exemple, dans le dessin annexé.
Cette installation est constituée par an four comportant une chambre de chauffage a et une ahambre de réaction b, ces deux chambres étant reliées entre elles par un canal c. la
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partie inférieure des chambres a et b contient un bain salin en fusion d . Dans la ohambre de réaction b plonge un gazogène à cuve e , qui se termine à une certaine distan- ce du fond de cette chambre. A l'extrémité supérieure du gazo- gène à cave e est reliée une trémie intermédiaire f , qui comporte une écluse d'enfournement g au-dessus de laquelle se trouve une trémie d'approvisionnement h . un orifice i est ménagé dans la voûte de la chambre de réaction b pour la sortie des gaz.
Au-dessous de l'extrémité inférieure et au- dessus de l'extrémité supérieure du gazogène à cave e se trouvent les orifices d'admission de vapeur k et 1 .
Le combustible contenu dans la trémie d'approvisionne- ment h traverse ltéoluse d'enfournement g et entre dans la trémie intermédiaire f, puis dans le générateur à cuve e .
Les gaz qui se dégagent dans le générateur à cuve traversent par leur propre pression les combustibles qui restent et le bain salin en fusion; pendant ce passage l'acide carbonique est réduit en oxyde de carbone par le carbone, et les hydro- carbures lourds ainsi que le méthane sont transformés par la vapeur d'eau en oxyde de carbone et en hydrogène, de sorte qu' il reste un mélange pur composé d'oxyde de carbone et d'hydro- gène.
L'installation décrite est destinée à des combustibles solides, tels que la lignite et la houille, la tourbe, etc...
, Avec une adaptation appropriée. des différentes parties on peut traiter aussi des combustibles liquides et des combustibles gazeux, pour la conversion des gaz une température aigu moins
900 0 est indispensable.
Si le combustible à utiliser contient de l'eau en quan- tité suffisante pour la réaction de gazéification, comme c'est le cas par exemple pour le lignite brut, on peut se dispenser d'introduire de la vapeur d'eau et supprimer le dispositif in-
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dispensable à cet effet, ce qui simplifie considérablement le procédé.
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"-Process for the production of a mixture by, composed of carbon monoxide and hydrogen".
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we know that 'we can treat Qambustiblées' to get rid of the gases in a molten salt bath, and to gasify them with blown superheated water vapor, the gases formed rising in countercurrent with respect to the gases. fuels introduced, and being removed. we know, on the other hand, that instead of allowing the gases formed from fuels to rise in a gasifier with a tank heated from the outside, we can pass them through the fuels under their own pressure, so that they
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undergo, with the aid of water vapor, further conversions with fuels which are not yet decomposed.
the latter process has the drawback that the heat required to initiate the conversion must be supplied from the outside, which is only possible if the cellar gasifier has a very small diameter, because the walls of the tank and the fuel itself, which are poor conductors of heat, can transmit only with difficulty the heat essential to the reaction, and paroe that, on the other hand, the material of the walls of the tank does not resist. the high temperature required.
The present invention relates to a process for the production of a mixture of carbon monoxide and hydrogen. This process is a combination of the two processes mentioned above; it is characterized in that the gases (hydrogen, carbon monoxide, carbonic acid, methane, heavy hydrocarbons $ and undecomposed water vapor) which are formed in a tank gasifier from strongly heated fuels and steam of water are taken up, after having passed through the fuels under their own pressure and having gone downwards, and that they are passed through a molten salt bath located in a reaction chamber and in which takes place the rest of the transformation of all gaseous elements with water vapor into carbon monoxide and hydrogen,
then that they are evacuated through the orifice made in the chamber for the outlet of the gases.
The fuels which are in the cellar gasifier are therefore heated by the molten salt bath and not indirectly by the walls of the gasifier, as in the known process. When the gases are passed through a strongly heated molten salt bath, carbonic acid is reduced to carbon monoxide, on the one hand, and hydrocarbons on the other hand.
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heavy and methane are split into hydrogen and carbon monoxide.
The conditions are particularly favorable for the reduction of carbonic acid and the decomposition of higher hydrocarbons and methane, because the gaseous mixture is brought to a higher and higher temperature as it passes through the fuel column and the molten salt bath, the latter, which plays the role of heat transmitter, always having a temperature higher than that of the fuel column which is in the tank gasifier.
In the case of the known process mentioned above, involving the application of a molten salt bath, if the carbon used is coke, a gas is obtained consisting mainly of carbon monoxide and carbon dioxide. 'hydrogen, apart from the gas contained in the coke itself. When it comes to non-ookeified fuels, on the other hand, it is necessary to rely on relatively large quantities of other gases, which are expelled by the heat of the salt bath. The process which is the object of the invention differs from this known process, operating with a molten salt bath, in that the fuels are not only free of gases and gasified, but that the gases produced are transformed, with the fuel and with an input of water vapor, into other gases, that is to say into carbon monoxide and hydrogen.
The application of the molten salt bath in the process which is the subject of the invention has the advantage that this bath breaks up the fuel and divides it. As the fuel particles remain in suspension in the salt bath or float on the surface of this bath, while the impurities fall to the bottom.Because they are heavier than the salt bath, these fuel particles are thus freed of impurities and exposed to gas attack.
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In the case of the known methods, applied in the gasoline tank without a molten salt bath, on the other hand, the lower layers of fuel are covered by the impurities remaining from the upper layers freed from gases, which makes them inaccessible. As the temperature cannot be equal in all parts, sum in the molten salt bath process, no guarantee can be given regarding the production of a homogeneous gas.
The separation which the molten salt bath of the process according to the invention produces between the etchable particles and the unassailable particles allows practically complete transformation of the produtal gases, the tar vapors and the water vapor to be obtained. Cokeified fuel particles not only break down hydrocarbons and water vapor, they also reduce carbonic acid. a mixture of carbon monoxide and hydrogen is thus obtained which does not contain carbonic acid.
This mixture of carbon monoxide and hydrogen is well suited to serve as a so-called synthesis gas for the production of mineral spirits. Because of the importance of gasoline production from coal or gases produced therefrom, the new process represents a considerable advance over the current process of gasification in the molten salt bath, a process by which one. does produce a gas at lteaa, but a gas which is not free from carbonic acid and hydrocarbons.
An installation specific to the application of the method is shown schematically, in section and by way of example, in the accompanying drawing.
This installation is constituted by an oven comprising a heating chamber a and a reaction chamber b, these two chambers being interconnected by a channel c. the
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lower part of chambers a and b contains a molten salt bath d. Into reaction chamber b immersed a gasifier with tank e, which terminates at a certain distance from the bottom of this chamber. At the upper end of the cellar gas generator e is connected an intermediate hopper f, which comprises a charging sluice g above which is a supply hopper h. an orifice i is made in the roof of the reaction chamber b for the outlet of the gases.
Below the lower end and above the upper end of the cellar gasifier e are the steam inlet ports k and 1.
The fuel contained in the supply hopper h passes through the charging nozzle g and enters the intermediate hopper f, then into the tank generator e.
The gases which are released in the tank generator pass through the remaining fuels and the molten salt bath by their own pressure; during this passage the carbonic acid is reduced to carbon monoxide by the carbon, and the heavy hydrocarbons as well as the methane are transformed by the water vapor into carbon monoxide and hydrogen, so that there remains a pure mixture composed of carbon monoxide and hydrogen.
The installation described is intended for solid fuels, such as lignite and hard coal, peat, etc.
, With appropriate adaptation. liquid fuels and gaseous fuels can also be processed from the different parts, for the conversion of gases an acute temperature less
900 0 is required.
If the fuel to be used contains water in sufficient quantity for the gasification reaction, as is the case for example for crude lignite, it is possible to dispense with the introduction of water vapor and eliminate the water vapor. in- device
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dispensable for this purpose, which considerably simplifies the process.