BE420734A - - Google Patents

Description

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    PROCEDE   DE TRAITEMENT DES SUBSTANCES   CARBONACEES   EN VUE DE LEUR TRANSFORMATION EN DERIVES   LIQUIDES.   



   Dans les   procédas   actuellement connus pour le trai- tement des substances   carbonacées   par distillation à basse, moyenne ou haute température, par craking ou analo- gues, en vases distillatoires clos ou en appareils continue l'action de la chaleur est toujours appliquée de telle façon que la matière traitée est portée à sa température la plus haute avec la liberté de laisser dégager progressi- vement, au cours de ce chauffage* les dérivés liquides formés. 

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   Tous ces procédés présentent le grave inconvénient suivant : les dérivés liquides en cours de formation sont pour la plupart de constitution cnimique fragile; ils se trouvent mis, des leur mise en liberté, en contact avec les parois à température élevée au vase   distillatoire;   ce contact a pour effet de détruire une grande partie des corps formés, pour les transformer en gaz et en résidus solides tels que le coke d'huile ou le graphite bien connu des cornues d'usines à gas d'éclairage. 



   D'autre part, l'idéal théorique exigerait une applica- tion très ménagée et progressive de la chaleur, dont cette méthode brutale s'éloigne beaucoup, et qui est d'autant plus difficile à réaliser, dans les procédés ci-dessus, que les ma- tières à traiter ont généralement une très faible conductini- lité calorifique, comme tel est le cas par exemple pour les houilles, les lignites, les schistes, etc. 



   Le procédé de l'invention consiste essentiellement, à former une suspension de la matière carbonacée dans un liqui- de bon conducteur de la chaleur, de l'eau de préférence; à soumettre cette suspension, dans une enceinte appropriée qu' elle remplit entièrement, à l'action simultanée de la chaleur et de la pression sans lui permettre de dégager aucun produit volatil ; puis au bout d'un temps convenablement calcule, à transvaser la suspension de l'enceinte sous pression dans une enceinte à pression beaucoup plus faible ou elle se détend brusquement. Au cours de cette détente, le liquide véhicule, ainsi que les corps liquides formés à partir du traitement, se vaporisent instantanément et se séparent des résidus soli- des.

   Dans l'enceinte de détente on recueille séparément les résidus solides principalement formés de coke d'une part; et   le mélange des gaz et vapeurs d'autre part ; ramené   

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 à plus basse température abandonne par condensation les produits liquides obtenus; ce traitement peut s'effectuer par exemple par condensation fractionnée dans un condensa- teur d'un type connu quelconque placé à la suite de l'encein- te de détente. 



   Le traitement s'effectuera de préférence d'une façon continue par exemple de la façon suivante : une pompe puisera   @   la suspension dans un bac et la refoulera sous haute pression dans un tube ou une série de tubes, chauffés par un foyer quelconque; ce tube ou ces tubes déboucheront par un ajutage de détente dans l'enceinte à basse pression ; la suspension ainsi   s'échauffera/progressivement   en circulant à travers les   tubes, à   l'intérieur desquels elle sera en'permanence soumi- se à la pression élevée créée par la pompe; puis viendra se détendre brusquement dans la chambre de détente. Le débit de la pompe devra être sensiblement égal   à   celui des orifices de détente. 



   Le chauffage est réglé de telle sorte que la températu- re à l'intérieur de l'enceinte sous pression ne puisse attein- dre la température critique du liquide qui y est contenu. En conséquence aucune   vaporisation.ne   peut s'y produire. 



   On comprend, que dans ce .processus, les matières car- bonacées, de la   houillpar.exemple,   mises en suspension dans l'eau et soumises à l'action de la chaleur et d'une pression élevée, subisseut d'importantes modifications de structure, au cours desquelles naissent des dérivés liquides, ceux-ci ne peuvent se dégager à l'état de vapeurs dans l'enceinte chauffée et restent emprisonnés dans la pâte en traitement, échappant ainsi à,la pyrogénation qui se   produirait   au contact des parois. Ces dérivés ne sont libérés que dans l'enceinte de détente où. ils ne peuvent subir aucune action destructrice. 



   Aussi, obtient-on, par ce procédé, des rendements en 

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 dérivés liquides bien supérieurs à ceux qui s'observent dans les procédés connus de distillation pyrogénée, taudis que les produits gazeux sont réduits très considérablement. 



   Par exemple, une houille capable de fournir par dis- tillation pyrogénée 6 à 10% de goudrons, et 130 à 150 mètres cubes de gaz à la tonne a été après broyage très fin mise en suspension dans l'eau et soumise au traitement de l'invention à 500 C sous une pression supérieure à la tension de vapeur de l'eau à cette température. 



   On a obtenu un reudement de 30 à 35 % de dérivés li- quides avec une très faible production de gaz. L'huile brute obtenue avait une teneur élevée en fractions légères donnant en moyenne 75   à   79 % de fractions distillables avant   200 C/.   



  Le résidu solide recueilli était un semi-coke sec, directe- ment utilisable comme combustible sans fumée. 



   Le procédé de l'invention s'applique à toutes les ma- tières   carbohacées,   minérales ou organiques, solides, fluides ou semi-fluides, notamment à la houille, aux lignites, aux schistes bitumineux, à la tourbe, aux produits   intermédiaires   de la distillation des char'bons, tels que cannel coal,   @or-     banite,   goudrons ou analogues. 



   Il permet en particulier de traiter des charbons ou combustibles analogues quelle que soit leur teneur eu cendres 
Il permet aussi de traiter des dérivés huileux très lourds pour les transformer avec un rendement satisfaisant en produits plus légers. 



   Comme il a été dit, le liquide véhicule de la chaleur est de préférence   l'eau.   La matière   carbonacée   de départ, préalablement broyée finement, est mise en suspension dans l'eau par tous moyens connus, par exemple par un malaxage continu, de façon à former une pâte d'une fluidité suffisan- te. Le broyage du reste peut être effectué à sec ou en présence d'eau. 

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   On pourra incorporer à l'eau et à la matière pulvérisée toute substance susceptible de favoriser la mise en suspen- sion et la stabilité de celle-ci, telles que huiles de   touta   nature, substances alcalinisantes ou acidifiantes suivant les cas. 



   Le liquide véhicule de la chaleur pourrait, aussi être un corps conducteur autre que l'eau, du mercure par exemple. 



   La figure 1 représente d'une façon schématique, à ti- tre d'exemple, un mode de mise en oeuvre du procédé de l'in- vention. 



   De la houille préalablement broyée en poudre fine pas- sant au tamis de 400 mailles est mise en suspension pâteuse dans l'eau. Cette suspension est approvisionnée dans le bac 
1 où elle est constamment agitée au moyen d'un agitateur mécanique 2. Une pompe 3 puise la pâte dans le bac et la refoule sous pression dans le serpentin en acier 4, lequel est placé à   1'intérieur   d'un foyer 5 'chauffé d'une façon quelconque. La pâte circule à l'intérieur de ce serpentin auquel on donne un développement suffisant pour qu'à la fin du trajet la matière ait atteint la température voulue ; le foyer doit   étre   calculé et construit pour que cette, tempéra- ture ne puisse atteindre la température critique de la pâte aqueuse.

   Le serpentin 4 débouchepar l'ajutage 4a dans une tour 6   où.   règne la pression atmosphérique. La matière qui a subi le traitement s'écoule donc d'une.façon .continue dans la tour 6, et se détend brusquement'en pénétrant à l'intérieur de celle-ci. Les produits dégagés à l'état de gaz et vapeurs comprenant principalement de la vapeur d'eau et des hydrocar- bures à l'état de vapeurs   sorzent   de la tour par. la canalisa- tion 7 et sont dirigés vers la condensation. Les produits solides composés principalement de semi-coke se rassemblent dans la trémie 8 à la base de la toue   d'où     l'on   peut les 

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 extraire périodiquement au moyen au sas formé par les deux registres 9 et 10.

   Le corps de la tour esc de préférence en- touré d'une enveloppe calorifuge 11. Pour éviter le développe- ment de pressions excessives, en cas d'obstruction accidentel- le du   serpentin,   la pompe 3 est munie d'un   bypass   12. 



   Le serpentin est construit en acier inoxydable à haute résistance et de préférence poli intérieurement. 



   La chaleur encore contenue dans les produits gazeux qui s'échappent de la tour de même que la chaleur dégagée lors de la condensation peut être récupérée par vous moyens connus, et utilisée par exemple pour effecteur un réchauffage préalable de la pâte   avant   son entrée dans le   loyer   5.

Claims (1)

1. RESUME 1 Procédé de traitement des matières carbonacêes, en vue de leur transformation partielle en dérivés liquides, ca- ractérisé en ce que la manière de départ est préalablement mise en suspension dans un .liquide bon conducteur de la cha- leur ; que cecte suspension est soumise progressivement à l'action de la chaleur sous une pression, élevée engendrée mécaniquement dans une enceinte qu'elle remplit entièrement et où elle ne peut se vaporiser, et qu'après avoir subi ce @raitement elle est déversée avec détente brusque, clans une enceinte à pressiou réduite,

   ce qui provoque la précipitatiou des produits solides et la vaporisation du véhicule liquide ainsi que des dérivés liquides formés au cours du traitement et permet de recueillir séparément d'une part les produits solides, d'autre part les vapeurs lesquelles sont diTigées vers un appareil de condensation.

   2 Procédé de traitement suivant 1 caractérisé en ce que le liquide dans lequel s'effectue la suspension de la matière de départ est de l'eau pure ou additionnée d'huile, ou encore additionnée de produits facilitant la mise en sus- <Desc/Clms Page number 7> pension et la stabilité de la suspension.

   3 Procédé de traitement suivant 1 caractérisé en ce que le liquide dans lequel s'effectue la suspension de la matière de départ est du mercure.

   4 Procédé suivant 1 caractérise en ce que l'enceints à haute pression est parcourue de facon ininterrompue par la suspension à traiter ; laquelle est refoulée par une pompe à haute pression et dirigée à travers la dite enceinte vers un ou des orifices débouchant dans l'enceinte à pression réduite.