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Procédé et four de distillation à basse température pour la houille, le lignite et des matières analogues.
La présente invention a pour objet un procédé de distilla- tion à basse température pour la houille, le lignite du des matières analogues.
Elle a aussi pour objet un four de distillation à basse température pour la houille, le lignite ou des matières ana- logues lequel sert à la mise en pratique du procédé suivant la présente invention.
Le procédé suivant la présente invention est caractérisé essentiellement en ce que la matière à distiller est soumise à la distillation sous forme de couches relativement minces
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entre lesquelles sont disposées des cloisons de transmission de la chaleur de manière uniforme et énergique à toute la mas- se à distiller, l'ensemble constitué par ces couches de matiè- re à traiter et les cloisons interposées étant soumis à un mouvement de traversée du four, ce mouvement obligeant chaque couche de matière à traiter à se déplacer avec un mouvement (connu en soi) de contre-courant par rapport aux gaz ou aux produits chauds de réchauffage,
les gaz et les vapeurs obtenus au moyen de la distillation étant obligés d'abandonner le four à l'extrémité de celui-ci qui correspond à la section où le procédé de distillation est terminé.
Suivant la présente invention, dans un four de distilla- tion, rechauffé par les produits de la combustion d'un four ou de tuyères, et muni d'au moins une galerie de distillation, la matière à distiller est chargée sous forme de couches perpen- diculaires ou en substance perpendiculaires à l'axe de la ga- lerie, ces couches étant séparées les unes des autres par des cloisons métalliques mobiles dont la conformation corres- pond à la conformation intérieure de la galerie; la colonne constituée par ces couches et ces cloisons est déplacée à l'intérieur de la dite galerie avec des mouvements continus ou intermittents, et la matière à distiller est de cette manière rechauffée avec uniformité et rapidité grâce à l'action de la distribution de la chaleur qui est développée par lesdites cloisons métalliques.
Suivant la présente invention, également, cette colonne de distillation traverse tout d'abord une zone de réchauffage préalable maintenue à une température de 250-400 C environ, puis une zone de distillation.maintenue à la température d'à. peu près 600 C. et éventuellement ensuite encore une zone de refroidissement.
Suivant la présente invention, un dispositif de charge- ment pour la matière à distiller et pour les cloisons métalli-
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ques est disposé en correspondance avec l'extrémité de charge- ment de chaque galerie de distillation, tandis.qu'un dispositif de déchargement et éventuellement un dispositif de refroidisse- ment est disposé en correspondance avec l'autre extrémité de chaque galerie de distillation.
Les cloisons métalliques dont il est question ci-dessus peu- vent aussi, suivant la présente invention, être munies'de ner- vuree ou d'autres. moyens analogues disposés parallèlement ou d'une autre manière convenable l'une par rapport à l'autre, la matière soumise à la distillation, sous l'action de la pression d'avancement et sous la réaction de la friction des parois d'une galerie est comprimée et pénètre entre ces nervures d'une maniè- re telle qu'elle est façonnée en blocs, ce qui facilite la sub- division finale de la matière traitée et réduit sensiblement les résidus et les déchets.
D'autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description faite ci-après en se référant aux dessins., annexes.
La figure I représente schématiquement une coupe verticale d'un four de distillation suivant l'invention;
La figure 2 est une vue en perspective d'une des cloisons métalliques munie de nervures;
La figure 3 représente une coupe verticale suivant la"ligne III-III dans la fig. 4 d'une réalisation pratique d'une installa- tion d'après l'invention;
La figure 4 est une vue en plan dans la direction de la flè- che IV (fig. 3) de cette installation.
La figure 5 est dans sa partie de gauche une vue extérieure dans la direction de la flèche V de la fig. 3 de cette instal- lation et dans sa partie de droite une coupe verticale faite suivant le plan de coupe Va-Va de la fig. 3.
Dans la figure 1, le four de distillation I comprend une ga- lerie qui le traverse ; galerie est réchauffée (par con- duction à travers ses parois latérales et supérieure ou infé-
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rieure) soit par les produits de la combustion d'un four ou par une batterie de tuyères qui ont été schématiquement indiquées en 3.L'ouverture de chargement de la galerie est munie d'un dis- positif de chargement 4 4 constitué par une trémie de chargement 5, par un dispositif de chargement à vis sans fin 6 et par une ouverture 7 destinée à l'introduction des cloisons métalliques 8 destinées à constituer les séparations entre les couches suc- cessives 9 de matière à distiller.
La conformation de ces cloisons 8 est telle qu'une bonne conduction thermique des parois de la galerie aux cloisons est réalisée; ces cloisons sont à leur tour constituées par une ma- tière ayant un coefficient élevé de transmission thermique, de manière à ce qu'elles puissent distribuer, d'une manière connue, uniformément la chaleur à l'intérieur des masses qui constituent les couches 9.
La distillation a lieu entre la section A-A à l'endroit de laquelle commence le réchauffage principal de la galerie 2, et la section B-B à l'endroit de laquelle les gaz et les vapeurs distillés sont évacués par le tuyau 10.
L'extrémité de déchargement de la galerie.2 est munie d'une porte II en matière réfractaire laquelle peut être utilisée dans le cas où l'opération de distillation est accomplie avec un avancement intermittent de la matière; la même extrémité est munie d'une partie saillante 2' qui est fermée par une por- te amovible 12 servant pour l'enlèvement des cloisons et qui est munie d'une conduite tabulaire 13 pour la décharge de la matière distillée ou de la matière qui a été façonnée par les nervures des cloisons 8. La conduite 13 plonge de préférence dans un récipient 14 rempli d'eau jusqu'au niveau 15.
La matière (houille, lignite ou matière analogue) est soumise dans le four suivant la présente invention à un ré- chauffage graduel et uniforme grâce, à la présence des cloisons 8 de distribution de la chaleur,, et grâce à la subdivision de la
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masse de matière à 'traiter sous forme de couches 9 de faible épaisseur.
La pression axiale qui est appliquée à la colonne constituée par les couches 9 et par les cloisons 8 au moyen du dispositif 6 d'alimentation ou au moyen de tout'autre dispositif mécani- que appropriée de poussée capable de réaliser une pression axia- le sur ladite colonne et son avancement vers l'extrémité de dé- chargement de la galerie 2, produit la conformation et l'agglo- mération des résidus solides de la distillation, de manière que l'on obtienne un charbon ayant des qualités techniques et com- merciales particulièrement appréciées.
Conformément à la présente invention également, les cloi- sons 8 peuvent être munies de nervures parallèles 16 par les- quelles on forme des espaces qui so.nt remplis par la matière à distiller, laquelle devient plastique sous l'action de la cha- leur ; cette matière prend par conséquent la conformation de blocs en substance parallèlepipédiques et lesdits blocs, obte- nus de cette manière pendant le procédé de distillation, fa- cilitent une subdivision finale convenable de la matière trai- tée.
Les figures 3 à 5 montrent une réalisation pratique de l'invention;-dans ces figures on a maintenu autant que ppssible les mêmes indications que l'on a utilisées à la figure I Le four I est muni de plusieurs galeries disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre ; ces galeries (qui à la figure 3 sont représentées en vue extérieure) sont réchauffées par con- duotion à travers leurs parois cylindriques munies d'un revê- tement réfractaire 17 (fig. 3) au moyen des produitd de la com- bustion d'un foyer 3 ou au moyen d'une partie des mêmes gaz ob- tenus de la même installation (ou au moyen d'autres gaz appro- priés) à travers des conduits 18 et des passages ou tuyères 19 (fig. 5).
L'extrémité de chargement 20 de chaque galerie est munie d'un dispositif 4 de chargement, constitué par une trémie
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de chargement 5, par un dispositif d'alimentation à vis 6, le- quel est appliqué sur un chariot 21 roulant sur des rails 22 de manière à ce qu'il puisse être placéen correspondance avec des ouvertures de chargement de l'une quelconque des galeries 2} un moteur 23 est aussi disposé sur le chariot ;
actionne au moyen d'une vis sans fin et d'une roue hélicoïdale 24 une tige filetée 25 soutenue par des supports fixes 26 et sur la- quelle est vissé un .nanchon fileté 28 (fig. 4) lequel peut se déplacer en direction axiale suivant les flèches 27; deux bras @ 29'sont reliés d'un côté au manchon 28 et de l'autre côté à un piston 30 dont les dimensions sont telles qu'il puisse pénétrer dans les ouvertures 20 des galeries 2 et en être retiré.
Dans l'exemple représenté aux figures 3-5, l'ouverture 7 (fig.I) pour l'introduction des cloisons 8 a été supprimée, parce que ces cloisons sont, suivant la réalisation illustrée, introdui- tes successivement de temps en temps par l'ouverture 20, tan- dis que la matière à traiter sera de temps en temps introduite entre deux cloisons 9 successives au moyen de la trémie 5.
Les produits gazeux de rechauffage qui arrivent soit du four 3 soit des tuyères 19 sont évacués par des cheminées 31 disposées à proximité de l'extrémité de chargement des gale- ries 2 de manière à réaliser, d'une .manière connue, un contre- courant entre les produits de réchauffage et la matière à trai- ter. De cette manière, on réalise également dans la forme d'exé, cution suivant les figures 3-5, la succession du parcours pen- dant lequel la matière à traiter est très réchauffée, du par- cours pendant lequel se produit le traitement de distillation de la matière et du parcours de refroidissement final qui est obtenu par la chambre d'extrémité 32 disposée au-delà du point 33 à l'endroit duquel les produits gazeux de réchauffement com- mencent leur action de distillation.
L'extrémité de déchargement,de chaque galerie 2 est munie d'une porte convenablement revêtue de matière réfraotaire;
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cette porte est soutenue et actionnée de manière à pouvoir être appliquée contre l'extrémité de déchargement de la galerie 2 et à en être éloignée.Les moyens pour obtenir les déplacements de cette porte peuvent par exemple être constitués par une tige filetée 33 soutenue par et en prise avec des supports 34; cette tige est actionnée par une manette 35.
La tige 33 traverse en 36 par un dispositif étahche la paroi de la chambre de déchar- .gement 13; de préférence on aura une chambre de déchargement 13 pour chaque galerie 2 ; chaquechambre 13 est munie vers le haut dtune ouverture et d'un organe de fermeture étanche 37.Le fond de chaque chambre 13 est constitué par une partie fixe 28 et par une partie mobile 39 montée avec des charnières 40; la partie mobile peut être déplacée dans la position 39' en vue de décharger la matière dans des chariots 41 roulant sur des rails 42 disposés sur le pavement d'un couloir 43 par lequel on peut arriver aussi aux fours 3.
Une cheminée 10 pour les gaz et les vapeurs distillés est prévue pour chaque galerie 2 à ltendroit de la section B-B (f ig. 3). Les cheminées 10 correspondant à un certain nombre de galeries 2 sont reliées à un réservoir commun 44 qui con- tient de lteau au travers de laquelle barbottent les gaz et les vapeurs distillés. Après ce barbottàge, les gaz et les va- peurs distillés de chacun des réservoirs 44 sont conduits au moyen dtun tuyau unique 45 dans un réservoir principal unique 46 lequel réunit et conduit les gaz et les vapeurs produites dans l'installation entière.
La présente invention a été décrite et illustrée dans une réalisation schématique et aussi dans une réalisation construc- tive, mais il va de soi que plusieurs modifications construc- tives peuvent être effectuées en pratique, particulièrement en ce qui concerne la conformation du four I, des galeries 2, de la constitution du dispositif d'avancement et d'alimentation 4 et du dispositif de déchargement 2' et aussi en ce qui con-
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cerne la conformation et la distribution des tuyères, des moyens de déchargement et de compression de l'ensemble cons- titué par les couches de matière à traiter et par les cloi- sons interposées entre deux couches successives etc.,etc., le tout sans sortir du cadre de la présente invention.