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Four pour la carbonisation et la distillation du bois à basse température.
La présente invention se rapporte à la carbonisation et la distillation à basse température du bois et autres ma- tières ligneuses, en vue de la fabrication plus économique de charbon de bois très dense, actif et absorbant, titrant 95 à 97 % de carbone, qui convient pour de multiples applications industrielles et notamment pour l'alimentation de gazogènes, de moteurs à combustion interne et la fabrication de carburant synthétique par les procédés d'hydrogénation, oxygénation et liquéfaction.
Les procédés actuels de la carbonisation du bois nécessitent des fours en matière réfractaire chauffés à des températures de 850 à 900 C qui doivent être maintenues pen- dant toute la durée de la carbonisation, ordinairement de 48 à
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60 heures pour une seule charge de bois placée dans une cornue métallique du four. On ne peut traiter ainsi que deux à trois fournées par semaine, le prix de revient est trop élevé et le charbon de bois obtenu à ces hautes températures est trop épuisé pour donner satisfaction dans beaucoup d'applications.
D'autre part, les tentatives faites en vue d'appliquer au traitement du bois les procédés de carbonisation et distillation à basse température (400 à 450 ) qui sont pratiqués pour la houille avec succès, ont échoué jusqu'ici pour des motifs d'ordre économique, la pauvreté relative du bois en carbone (45 % environ) ne permettant pas un rendement rémunérateur des installations compliquées et coûteuses qui se justifient seulement pour le traitement de la houille.
La présente invention est basée sur la constatation que, pour être rémunératrice, la carbonisation à basse température du bois doit s'opérer par un procédé continu, dans un four à grande capacité, de construction simple et peu coûteuse, avantageusement démontable pour le transport à pied d'oeuvre, et en tenant compte du fait que le bois est mauvais conducteur de la chaleur.
On obtient d'excellents résultats en utilisant, suivant l'invention, un four à cornue verticale de grandes dimensions, ayant par exemple 10 à 12 m. de haut sur lm80 à 2m25 de diamètre, qui comprend à la partie supérieure une chambre de préchauffage, à la partie médiane une chambre de carbonisation divisée verticalement en deux ou plusieurs compartiments et, à la partie inférieure, une chambre de refroidissement hermétiquement close, la dite cornue étant entourée d'une enveloppe calorifuge et chauffée à 400-450 C par rayonnement sans contact direct des flammes avec la cornue, les gaz de combustion circulant entre l'enveloppe et la cornue
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ainsi que dans l'intervalle des compartiments verticaux de celle-ci, et traversant la chambre de préchauffage avant de s'échapper.
Le bois coupé en morceaux de 15 à 25 cm. est chargé dans la chambre de préchauffage, où il subit un séchage et un échauffement favorable à une carbonisation rapide, puis il descend dans la chambre de carbonisation dont la division en compartiments verticaux permet à la chaleur de pénétrer également dans toute la charge en assurant une carbonisation uniforme, après laquelle le charbon de bois passe dans la chambre de refroidissement et est défourné. La carbonisation d'une charge complète n'exige que quelques heures et, comme le fonctionnement du four est continu,plusieurs fournées peuvent être obtenues en 24 heures. Les gaz de distillation sont recueillis et on peut les utiliser pour le chauffage du four.
La disposition d'une chambre de préchauffage commune à tous les compartiments de carbonisation, et d'une chambre de refroidissement également commune, rend la construction du four simple et peu coûteuse. On construit avantageusement la cornue et ses compartiments en tôle ondulée pour accroître les surfaces de chauffe et augmenter leur rigidité. L'enveloppe du four est soit en réfractaire, soit en tôle à double paroi avec intercalation de matière calorifuge. Le tout peut être aisément rendu démontable lorsqu'on adopte la construction en tôle pour l'ensemble du four.
Afin que l'invention soit bien comprise, on en décrira ci-après une forme d'exécution représentée à titre d'exemple sur le dessin annexé.
Fig. 1 est une coupe verticale d'un four de carbonisation et distillation du bois à basse température, conforme à l'invention,
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Fig. 2 est une coupe transversale de la cornue par la ligne II-II de la Fig. l, et Fig. 3 est une coupe analogue à celle de la Fig. 2, montrant une variante.
Construit en forme de tour, le four représenté sur le dessin possède une double enveloppe en tôle 1 garnie de matière réfractaire 2 et étayée par des tirants 3 assurant sa stabilité. Dans cette enveloppe est supportée, avec un faible intervalle annulaire 4, une cornue 5 en tôle ondulée qui s'évase à la partie supérieure en une trémie de préchauffage 6, et se rétrécit à la partie inférieure en une chambre de refroidissement 7.
La cornue 5 ou chambre de carbonisation proprement dite est formée de plusieurs compartiments verticaux 8 juxtaposés, au nombre de deux sur la Fig. 2 et de trois sur la Fig. 3, ayant entre eux un intervalle libre 9 qui communique avec l'intervalle annulaire 4. Chaque compartiment 8 est fermé au-dessus par une trappe 10 qui le sépare de la trémie 6 commune à tous les compartiments, et en-dessous par une trappe 11 le séparant de la chambre de refroidissement 7 également commune. Ces trappes 10 et 11 se manoeuvrent de l'extérieur du four à l'aide de commandes 13, 14 représentées schématiquement.
Un foyer annulaire 15 peut être prévu autour de la base de la cornue 5 pour fournir le chauffage nécessaire, ou bien celui-ci peut être fourni au moyen de brûleurs à gaz ou autres moyens appropriés, chauffant la cornue par rayonnement.
Les gaz chauds s'élevant dans l'intervalle annulaire 4 et dans l'intervalle 9 entre les compartiments 8 chauffent la cornue ainsi que la chambre de préchauffage 6 qu'ils traversent avant de s'échapper.
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Le bois découpé, en attente dans la trémie 6, s'é- chauffe fortement et atteint un degré de siccité très poussé avant de passer dans les compartiments 8 que l'on alimente en ouvrant par intermittences les trappes 10. Dans les comparti- ments.8, la carbonisation s'opère rapidement et uniformément grâce à la division de la charge qui permet, en dépit du diamètre relativement considérable de la cornue, désirable pour l'économie du procédé, de carboniser le bois en couches d'épaisseur réduite se laissant pénétrer à coeur par la cha- leur. Par les trappes 11, ouvertes par intermittences, le charbon de bois achevé tombe dans la chambre de refroidisse- ment 7 qui doit être absolument étanche afin d'éviter la combustion du charbon, ce que l'on peut assurer au moyen d'une fermeture à joint hydraulique 16 connue en soi.
Lorsque la chambre 7 est remplie, on ouvre la fermeture 16 pour le défournement qui peut s'opérer directement dans des véhicules passant sous la cornue.
Les gaz de distillation du bois quittant les compar- timents 8 de la cornue par des conduits 17, sont recueillis dans un collecteur 18 d'où on peut les amener à une instal- lation de traitement de gaz, ou bien les utiliser pour le chauffage du four.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution ni aux détails de réalisation donnés à titre d'exemple, auxquels on pourrait apporter des modifica- tions sans sortir de son cadre.
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