<Desc/Clms Page number 1>
Four à chambre horizontal.
On connaît des procédés de carbonisation (Goldschmidt , Tillmann, etc. ) d'après lesquels on réalise un meilleur rendement en benzol, du fait d'insérer un carneau de voûte dans le parcours des vapeurs et gaz évacués du four à coke.
Le but de la présente invention est d'accroître davantage le rendement en benzol des produits de distillation d'un four à coke muni d'un carneau de voûte ;pour ce faire, les gaz, pour arriver au carneau de voûte, sont obligés de passer par des con- duits de communication qui se prolongent à la façon d'une chemi- née et pénètrent dans la chambre du four.
En outre, d'après la présente invention, le nombre minimum des conduits de communication entre la chambre de four et le car- neau de voûte, est déterminé par le rapport entre la longueur et la largeur de la chambre, de telle sorte que l'écartement entre les conduits de communication soit tout au plus égal à une lar- geur de chambre.
<Desc/Clms Page number 2>
On a essayé à maintes reprises d'expliquer l'accroissement du rendement en benzol, réalisé par l'insertion d'un carneau de voûte dans le parcours du gaz. Ainsi, quelques spécialistes avan- cent qu'il se produit, dans le carneau de voûte, un cracking additionnel des produits de distillation, vu que ce carneau cons- titue un accroissement du parcours pendant lequel les produits de distillation sont exposés à une température élevée, les parois chaudes pouvant agir plus longtemps sur les gaz ; d'autres spé- cialistes, par contre, prétendent que la nature du benzol ainsi obtenu prouve plutôt une action plus faible sur le produit de distillation.
Les résultats surprenants réalisés au moyen des dispositions établies par la présente invention, permettent les conclusions ci-après au sujet du modus operandi d'un carneau de voûte et des perfectionnements suivant l'invention :
Dans la cokéfaction dans des chambres, sans carneau de voû- te, les produits de distillation doivent traverser le collecteur de gaz en courants tourbillonnaires, de telle sorte que toutes les parties de ces produits subissent le contact de la paroi chaude du four, cette paroi agissant comme catalyseur ; c'est ici que s'opère notamment la décomposition des produits primaires de distillation en produits aromatiques, vu que la charge du four ne possède que de faibles propriétés catalytiques.
La tur- bulence dans le collecteur de gaz est provoquée par la rencontre de plusieurs courants de gaz qui accusent une vitesse, une direc- tion et une température différentes. Par contre, dans un four muni d'un carneau de voûte, les produits de distillation se dirigent, en courants à filets presque parallèles, vers les conduits de communication aboutissant au carneau de voûte, de sorte que seu- lement une partie des gaz est en contact avec la paroi chaude dans le collecteur de gaz. Dans le carneau de voûte, il y a des turbulences vu que les courants à filets parallèles qui pourraient éventuellement s'y former, subissent l'action perturbatrice des
<Desc/Clms Page number 3>
courants de gaz, de direction différente, qui viennent du col- lecteur de gaz.
C'est ici que s'opère la décomposition de la partie des produits de distillation qui n'avait pas encore été décomposés dans le collecteur de gaz, mais - à l'encontre de la décomposition qui s'effectue dans le collecteur de gaz - à des températures telles que ce processus ne se poursuit pas jusqu'à la décomposition en carbone et en hydrogène. Il en résulte que, dans le collecteur de gaz, il se forme, entre les conduits aboutissant au carneau de voûte, et aux parois, de faibles cou- ches de gaz en repos qui empêchent les produits de distillation provenant de la charge d'entrer en contact avec la paroi chaude du four, de même qu'avec le plafond de celui-ci.
De cette façon, le carneau de voûte ou, plus exactement, l'aspiration s'effec- tuant à plusieurs endroits répartis sur l'axe longitudinal du four détermine pour ainsi dire une réduction du collecteur de gaz.
Par contre, dans les fours à carneau de voûte, connus jusqu'à présent, la formation de courants à filets parallèles et de couches protectrices de gaz n'est obtenue qu'imparfaitement, vu que le rendement en huile légère est encore considérablement accru, lorsque les conduits de communication aboutissant au car- neau de voûte pénètrent dans le collecteur de gaz à la façon d'une cheminée.
Cette disposition constitue une caractéristique de la pré- sente invention. Dans des cas déterminés, on se contentera de donner à ces cheminées une longueur déterminée par la tige d'é- galisation de la machine défourneuse. Les conduits de communica- tion pourront cependant être plus longs que ne le permettrait la dite tige, si ces parties prolongées peuvent être déplacées, de sorte qu'en chargeant les fours, on puisse les retirer dans la voûte du four. Pour leur fabrication, on se sert de matières qui résistent aux conditions qui règnent dans le collecteur de gaz et qui, au point de vue catalytique, agissent le moins possible.
En outre, il est à recommander que ces parties prolongées compor- tent, à leurs extrémités libres, des parois aussi minces que
<Desc/Clms Page number 4>
possible.
On peut encore favoriser la formation de courants parallà- les et ainsi donc améliorer celle de couches protectrices de gaz, en disposant un nombre de conduits de communication tel que celui-ci corresponde au moins au rapport de la longueur de la chambre à la largeur de celle-ci, de sorte que la distance de ces conduits l'un de l'autre soit tout au plus égale à une largeur de la chambre. Le diamètre des ouvertures pourra, comme cela se fait d'ordinaire, se rétrécir dans le sens du carneau d'évacua- tion principal.
Les dispositifs ainsi établis dans le four à coke donneront leur rendement maximum si la température du carneau de voûte est maintenue à une valeur déterminée, à laquelle le cracking des distillés primaires donne le rendement maximum en benzol. En général, cette température est située entre 650 et 800 C. et pourra facilement être maintenue en réglant convenablement le chauffage du four.
Toutefois, dans tous les procédés basés sur les carneaux de voûte, il subsiste encore dans l'huile légère, une partie plus ou moins importante de combinaisons non aromatiques. Cette partie est indésirable vu qu'elle se traduit par une forte perte au lavage ; de plus, elle provoque le cognement des moteurs.
Or, il a été découvert qu'on peut réaliser une large aroma- tisation des produits de distillation, si l'on prolonge la pré- sence des vapeurs et gaz dans le carneau de voûte. Pour ce faire, on prolonge, d'après la présente invention, le carneau de voûte, après que celui-ci aura reçu tous les produits de distillation, c'est-à-dire derrière le dernier conduit de communication avec le collecteur de gaz, et avant que le carneau aboutisse au car- neau montant de gaz chauds. Pour des raisons d'ordre constructif, on donnera au carneau de voûte le double de sa longueur ; cette seconde partie du carneau peut être disposée soit dans la voûte du four, soit dans la paroi de chauffe. Le but même de ce prolon-
<Desc/Clms Page number 5>
gement requiert que la température y soit également maintenue entre 650 et 8000 C.
Il est avantageux de prévoir, dans cette partie, des corps qui favorisent l'aromatisation ; en même temps, on produit ainsi des turbulences. Les dits corps peuvent égale- ment renfermer des catalyseurs pour tout processus voulu. Les revêtements contenant des corps catalyseurs, pour les carneaux d'évacuation de gaz, sont suffisamment connus.
L'effet obtenu grâce au prolongement du carneau de voûte se manifeste aussi dans une certaine mesure dans le prolongement des carneaux de voûte de construction ordinaire.
Le ménagement des distillés, dû à la présence des cheminées, pourra cependant être utilisé également en ce sens qu'on laisse telle quelle la composition des produits distillés qui, lors de leur entrée dans le carneau de voûte, ressemblent au goudron dit de Still, ce qui se fait par réfrigération.des cheminées et par le rafraîchissement du carneau de voûte qui, dans ce cas, ne comporte évidemment pas de prolongement. Pour arriver à ce ré- sultat, les dits prolongements, en forme de cheminée, des con- duits de communication entre le collecteur de gaz et le carneau de voûte, sont munis de canaux de réfrigération disposés dans leurs parois mêmes et qui peuvent, soit tous ensemble, soit seulement quelques-uns, aboutir à proximité de la voûte du four.
On empêche tout processus de cracking si les conduits de commu- nication prolongés à la façon d'une cheminée, sont réfrigérés par un courant d'air ou de gaz quelconque passant par les canaux de réfrigération, de sorte que leur:'température reste au-dessous de 650 , et qu'on établit une température appropriée dans le carneau de voûte. Le réglage de la température de ce dernier peut être obtenu par une construction idoine de la paroi de séparation entre le carneau de voûte et le collecteur de gaz, ou/et par la chauffe appropriée des parois.
Si l'on dispose dans les parois des prolongements, des canaux qui aboutissent, soit tous ensemble, soit seulement quel-
<Desc/Clms Page number 6>
ques-uns, à proximité de la voûte du four, et qu'on y fait pas- ser du gaz de four à coke débarrassé de toute huile légère, il se forme des couches de gaz ne contenant ni goudron ni huile légère qui se déposent contre les parois chaudes du four, de sorte qu'on ménage largement les produits de distillation. C'est ainsi qu'il serait avantageux de prévoir cette réfrigération également dans un carneau de voûte travaillant à une température supérieure à 650 C. ou muni d'un prolongement pour un cracking additionnel des distillés, la réfrigération ne devant toutefois pas être poussée aussi loin que lorsqu'il s'agit de la fabrica- tion d'un produit ressemblant à du goudron.
Les dessins ci-annexés représentent, à titre d'exemple, quelques formes de réalisation des dispositifs proposés par la présente invention.
Fig.l est une coupe longitudinale, et la
Fig.2 est une coupe transversale d'un four à coke muni d'un garneau de voûte, dans lequel four les produits de distillation de la charge 2, après avoir traversé le collecteur 3, pénètrent dans les conduits de communication 5 prolongés à la fagon d'une cheminée 4 pour aboutir dans le carneau de voûte 1. Dans les espaces compris entre les prolongements, en forme de cheminées, des passages 4, se forment des matelas de gaz 6 complètement en repos.
Fig. 3 montre une forme d'exécution particulièrement avanta- geuse des prolongements 4, en forme de cheminée, des conduits de passage 5, et la
Fig. 4 représente des prolongements 4, en forme de cheminée, qui peuvent être retirés vers la voûte avant l'introduction de la tige ou ringard d'égalisation.
Fig.5 montre la disposition des cheminées, où il se forme des matelas de gaz supplémentaires 7.
Fig. 6 est une coupe horizontale.
Fig.7est une coupe verticale parallèle à la partie frontale
<Desc/Clms Page number 7>
du four. La voûte comporte un carneau 1 avec des conduits de communication 5 pour le passage des gaz, lequel carneau compor- te, à l'endroit où, dans un carneau de voûte ordinaire, les gaz s'engageraient dans le carneau montant pour l'évacuation des gaz, un coude 8 avec un carneau additionnel 9 à l'extrémité duquel les gaz arrivent au carneau d'évacuation 10-(voir poin- tillé). Le carneau 9 peut être muni de corps de charge 11 rem- plissant entièrement ou partiellement la section du carneau 9 qui, au lieu d'être logé dans la voûte du four, peut être dis- posé dans la paroi de chauffe.
REVENDICATIONS.
1. Four horizontal à chambre comportant, dans la voûte, un carneau de voûte relié au collecteur de gaz par un certain nombre de conduits de communication, caractérisé en ce que les conduits de communication comportent des prolongements, en forme de cheminée, pénétrant dans le collecteur de gaz.