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; "Cornue à distiller et à pyrogéner".
La présente Invention est relative à une cornue plus particulièrement destinée à la pyrogénation ou distilla- tion en vase clos doschistes, tourbes, lignites et autres hy- drocarbures lourds.
Jusqu'à présent, de telles opérations se heurtaient à de nombreuses difficultés du fait entre autres des phéno- mènes de pyrogénation secondaire dans la cornue et les cana- lisations, entraînant la formation de brais, ¯Il en résultait, d'une part, des pertes'sensibles de produit et par suite un mauvais rendement de l'opération et, d'autre part, des encras- sements empêchant un usage prolongé de l'installation et exi-
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geant des remises en état fréquentes.
Un objet de l'invention est de remédier à cet incon- vénient.
Selon l'invention, un récipient découvert plat dit cuvelle, destiné à contenir la matière à traiter en couche mince, repose à l'intérieur de l'enceinte de la cornue qui n'est chauffée sensiblement qu'au dessous de cette cuvelle et la ou les parois de cette enceinte se trouvant en regard de ladite cuvelle sont isolées thermiquement et sont de faible épaisseur de manière à ne présenter qu'une capacité calorifi- que négligeable dans les conditions de l'opération de distil- lation ou pyrogénation envisagée.
Grâce à cette disposition, la cuvelle contenant la matière en traitement intercepte la chaleur rayonnée par la source de chaleur, de sorte que la ou les parois de l'enceinte se trouvant en regard de cette cuvelle et notamment au-dessus ne sont chauffées pratiquement que par les vapeurs provenant de l'opération.
Cette ou ces parois, en contact avec les dites va- peurs, restent, du fait de leur faible capacité calorifique, en équilibre thermique avec les vapeurs qui les lèchent. Il en résulte, ce que la pratique confirme, que ces vapeurs ne subissent aucune pyrogénation secondaire dans la cornue, à la sortie de laquelle elles peuvent être recueillies intactes qualitativement et quantitativement.
La cuvelle, en général en acier, qui peut être sub- ¯,divisée]en plusieurs-parties, est avantageusement montée dé ivisée en plusieurs parties, est avantageusement montée de manière à pouvoir coulisser le long de rails horizontaux ou analogues de façon à pouvoir être retirée aisément de l'en- ceinte de la cornue à travers l'entrée de celle-ci de section convenable. La manipulation du produit est ainsi rendue aisée.
Dans une réalisation préférée, la paroi limitant l'enceinte de la cornue à sa partie supérieure est très légère
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et mince, et sa surface extérieure est au contact d'une cou- che d'air ou d'une substance très légère et de capacité ca- lorifique minime.
Cette paroi supérieure est avantageusement formée par une tôle d'acier d'épaisseur inférieure à deux mmimètres et en général de l'ordre de cinq dixièmes de millimètre. Son épaisseur maximum possible dépend de la température à laquelle s'opère l'opération envisagée et doit être en général calculée de façon à ce que cette paroi n'absorbe à cette température que sept cents calories au maximum par mètre carré et de pré- férence moins.
De préférence, une lame extérieure de protection surmonte la paroi supérieure en cause et ménage entre elle et cette paroi un espace logeant la couche précitée de substance isolante ou d'air, et de hauteur suffisante pour assurer la calorifugation.
Le chauffage de la cornue peut être opéré de toute façon convenable,par exèmple au moyen de carneaux, ménagés sous la partie de la sole recouverte par la cuvelle, et tra- versés par des gaz chauds. Toutefois, ce dernier mode de chauffage rend extrêmement difficile l'obtention de l'étan- chéité. La sole est en effet de faible épaisseur pour assu- rer la transmission calorifique, et est formée usuellement de dalles en matière réfractaire. Comme l'enceinte de la cornue est en dépression par rapport aux carneaux, toute im- perfection dans les joints entre les dalles entraîne ltintro- duction de gaz brûlés très chauds dans'la cornue. Cette in- troduction est un défaut prohibitif quand il s'agit de la dis- tillation d'hydrocarbures.
Dans ce dernier cas en effet, les vapeurs d'hydrocarbures subissent des destructions pyrogénées au c'ontact des, gaz très,-chauds ou même s'enflamment et il en
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"fi 1 ., ,-'- fi' .... J\.' résulte des pertes notables, ,>¯,j " -'-. ' En vue d'écarter ce danger, et ceci constitue une
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caractéristique importante de l'invention mise en oeuvre de préférence en combinaison avec les caractéristiques ci-dessus, le chauffage de l'enceinte de la cornue est avantageusement assuré par des corps chauffants se trouvant à l'intérieur de cette enceinte.
Ces corps chauffants sont de préférence formés par des barres résistantes électriques.
Il devient ainsi aussi facile d'assurer l'étanchéi- té de la surface inférieure de la cornue, qui n'est plus une véritable sole, que celle des piédroits, des flasques avant et arrière et de la fermeture de la porte, de sorte qu'une étan- chéité presque parfaite peut être réalisée par une construc- tion soignée. Il en résulte une augmentation du rendement de l'opération et du rendement thermique.
Dans une réalisation préférée, la surface inférieure de l'enceinte de la cornue présente une série de canaux longi- tudinaux dans lesquels sont disposés les corps chauffants et est avantageusement recouverte par la cuvelle précitée conte- nant la substance à traiter et qui est ainsi chauffée directe- ment par les dits corps.
Avantageusement, les canaux longitudinaux extrêmes précités se trouvent à une certaine distance dos deux parois latérales de l'enceinte, en général en fonte, de manière que celles-ci ne puissent être chauffées directement, les ban- quettes ainsi formées le long des dites parois pouvant sup- porter des rails ou analogues sur lesquels repose la cuvelle par l'intermédiaire de galets ou autres.
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Une autre,disposition Gcaractéristique selon l'inven- tion concerne la tubulure de départ de la cornue qui est avan- tageusement agencée de façon à éviter, à la sortie de la cor- nue, toute pyrogénation secondaire, d'autant plus dangereuse
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,nbir 7!' 91-prs r'q.\l}'ia ,a/ é:iquè! 0 cette tubulure est relativement 'considérable.
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Selon l'invention, cette tubulure de départ,, avanta- geusement raccordée au flasque arrière, est inclinée vers le bas et est enveloppée d'une jaquette parcourue par un courant de liquide de refroidissement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront d'ailleurs de la description qui va suivre, en ré- férence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- ple et sur lesquels : la Figure 1 est une vue en élévation avec arrache- ment partiel d'une cornue selon l'invention ; la Figure 2 est une coupe longitudinale partielle correspondante selon la ligne II-II de la figure 1 ; la Figure 3 est une vue partielle en plan de la tu- bulure de départ.
Selon le mode de réalisation représenté,, la cornue affecte la forme générale d'un four plat de boulangerie, sen- siblement symétrique par rapport à un plan médian, perpendi- culaire à celui de la figure,de sorte qu'une représentation partielle a pu être adoptée.
L'enceinte de la cornue est limitée latéralement par deux parois longitudinales 3 symétriques, par un flasque ar- rière 5 auquel se raccorde la tubulure de départ (Fig. 2) et par un flasque avant 7.
Les parois latérales sont généralement en fonte.
Les parois longitudinales 3 sont ici formées par des plaques à joints exacts et s'ajustant parfaitement sur les flasques -avant et arrière de manière à. assurer l'étanchéité.
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Le flasque avant 7 présente une ouverture rectangu- laire 13 de grande surface autour de laquelle il est dressé extérieurement. L'arête inférieure de l'ouverture 13 se trou- ve à un niveau égal ou inférieur à celui de la-surface'infériez
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r: ; , , r ; I-- -- /I . '¯,,=' , ,, , re de l'enceinte, de la cornue. Cette ouverture 13 est¯ obturée par une porte 14, en fonte calorifugée et présentant comme
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connu une saillie sur son périmètre, destinée à réaliser l'é- tanchéité de la fermeture.
Cette porte 14, articulée à. sa partie supérieure sur le flasque 7 par des charnières 15, est appliquée à sa position fermée par des leviers 17 montés sur le flasque 7 à la partie inférieure de celui-ci, Les leviers
17 portent des vis de pression commandées par des volants 19.
Le flasque arrière 5 (Fig. 2) présente une ouver- ture 20 allongée dans le sens horizontal à laquelle se rac- corde la tubulure de départ 21 fixée par une bride 22. Cette tubulure est inclinée vers le bas et sa section (Fig. 3) dimi- nue de haut en bas pour devenir circulaire à son extrémité in- férieure. La tubulure 21 porte une enveloppe supplémentaire
23 formant jaquette reliée à sa partie supérieure par un rac- cord 24 à une arrivée d'eau froide et à sa partie inférieure par un raccord 25 à un départ d'eau chaude.
A sa partie supérieure, l'enceinte de la cornue est fermée par une paroi supérieure 31 en acier mince qui est pin- cée entre l'aile inférieure d'un fer U 32 formant cadre et un rebord supérieur 33 terminant les quatre parois latérales de cette enceinte. L'étanchéité du joint est obtenue par les moyens ordinaires.
Une lame de protection 35, en tôle forte, est pin- cée entre l'aile supérieure du fer en U 32 et un fer plat 36, l'étanchéité étant également obtenue par des moyens ordinai- res.
L'espace compris entre la paroi 31 et la lame 35 est rempli d'air, ou avantageusement comme représenté par une ¯
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L'écartement entre les deux parois 31 et 35 est suffisant pour que la calorifugation
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31 est de préférence d'épaisseur inférieure à deux milimètres, soit cinq dixièmes de millimètres de façon à ne jouer pratique- ment aucun rôle au point de vue calorifique à la température de la réaction, c'est-à-dire à absorber en pratique,à cette température,700 calories par mètre carré au maximum (ce qui correspond sensiblement à une paroi de 2 millimétrés d'épais- seur pour une opération à une température de l'ordre de 375 C).
Une couche de sable ou autre 38 peut recouvrir la lame 35 et remplir l'espace compris entre les murs latéraux 39 et arrière 40 et les parois longitudinales 3 et arrière 5 de l'enceinte de la cornue.
Les parois latérales de l'enceinte de la cornue sont jointes de façon étanche à une paroi inférieure tenant lieu de sole. Cette paroi inférieure comprend une banquette plane 45 formée le long des parois longitudinales 3, se poursui- vant par une banquette analogue moins large 46, (Fig. 2), le long du flasque arrière 5 et une banquette identique à la banquette 46 et non représentée ménagée le long du flasque antérieur 7.
Entre les banquettes 45, règnant le long des parois longitudinales 3, la paroi inférieure de l'enceinte présente une dépression dont le fond est recouvert par une dalle en ciment 48 assurant l'étanchéité. Sur cette dalle 48 reposent des murettes 49 en briques réfractaires, servant de support à une fausse sole horizontale 50 qui se trouve ainsi à une .certaine distance au-dessus'de -la 'surface de ladalle 48. La
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l, . Il ?¯,1, : - - ,,- b . ">-: l "" fausse sole 50 est formée par un certain nombre de plaques, s'emboîtant l'une dans l'autre, comme le montre la Fig. 2.
L'espace compris entre la dalle 48 et la fausse sole 50 est rempli d'un, calorifuge 52¯formé par de la bourre d'amiante. par exemple. Au-dessus de la fausse sole 50, une série de canaux longitudinaux parallèles 55 (Fig. 1), sont limités par
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des plaques-supports 56, reposant sur cette fausse sole.
Plusieurs de ces plaques-supports 56 sont éventuellement disposées bout à bout de manière que les canaux 55 s'éten- dent de façon continue sur toute la longueur de l'enceinte de la cornue entre les banquettes 45. La surface supérieure des plaques 56 se trouve dans le même plan horizontal que les banquettes 45 et 46. Dans chacun des canaux ainsi défi- nis, des supports 58 présentant, dans leur surface supérieure, une échancrure axiale, reposent sur la fausse sole 50 et leur distance, comme le montre la figure 2,correspond à la lon- gueur des barres résistantes 60 en nickel-chrome ou autre, portées dans les échancrures précitées. Ces supports 58 ont une largeur égale à celle des canaux 55 et sont maintenues en place par des plaques de calage 62 recouvrant le fond des dits canaux entre les plaques-supports 56 et les supports 58.
Un rail longitudinal 65 repose sur les banquettes
45, au voisinage de chacune des parois 3. Ce rail est formé par une semelle 66, à laquelle un boudin est relié par des biellettes 67, de façon à être mobile entre une position haute représentée en traits mixtes et une position basse.
Le déplacement de ce boudin peut être opéré sous la dépendan- ce de l'ouverture et de la fermeture de la porte 14.
Avec les rails 65, coopèrent des galets 69 de sup- port d'un récipient plat ouvert ou cuvelle 70 de section un peu inférieure à celle de l'ouverture 13. Cette cuvelle 70 est de surface supérieure à celle de la surface- chauffante, elle est.agencée-de façon à reposer sur les banquettes 45 et -
46 et sur les plaques-supports 56 en recouvrant ces plaques- supports, quand les boudins des rails sont à leur position basse représentée, et à être soulevée pour pouvoir coulisser quand les boudins.sont à leur position haute, comme figuré en' traits mixtes. La cuvelle '70 est en général en acier inoxy- dable.
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Le fonctionnement est le suivant :
La porte 14 étant soulevée par basculement vers le haut, les boudins des rails 65 sont amenés en position haute et soulèvent la cuvelle qui est libre de coulisser le long des rails 65. Comme l'arête inférieure de l'ouverture 13 est en dessous des banquettes latérales, la cuvelle peut être glissée sans gêne hors de l'enceinte de la cornue et amenée sur une table par exemple disposée devant la cornue. La cu- velle est alors chargée d'une mince couche de produit à trai- ter dont la manutention est ainsi facile. Après chargement, la cuvelle 70 est repoussée en place, les boudins sont abais- sés et la porte est fermée.
La cuvelle repose alors sur les banquettes 45 et 46 et les plaques 56, et elle est chauffée directement par les résistances électriques dont la tempéra- ture est de l'ordre de 1.000 C et qu'elle recouvre complète- ment. La qualité des joints et ltexactitude de la fermeture de la porte permettant d'assurer l'étanchéité et l'opération de pyrogénation ou distillation s'opère sous une légère dé- pression. Aucune introduction de gaz indésirable ne risque de se produire.
La paroi supérieure 31 se trouve protégée par la cuvelle de tout rayonnement direct des résistance chauffantes que la cuvelle recouvre entièrement. Cette paroi 31 n'est chauffée que par les vapeurs de la réaction qui'la lèchent et avec lesquelles elle reste en équilibre thermique comme exposé ci-dessus; sa température reste légèrement inférieure 8 celle
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des dites vàµeuç$1<e lsor±;e' que toütfl.pyrog#nc.tion. , secoi3'clairo est ainsi évitée.
Par ailleurs l'existence des banquettes 45 et 46 s t oppose au chauffage direct des parois latérales. Les vapeurs sont évacuées de façon continue par la tubulure 21 -dans. la-
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j . l, ! \" ! . t '=¯,,.11, : : "F -' ' quelle-elles sont'refroidies par une' c-ir'cua tÜ5Il. d'l eau J à 800 C environ dans la jaquette formée par l'enveloppe 23. Les
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produits de la réaction sont recueillis intacts quantitatives mont et qualitativement à la sortie de la tubulure 21 et la condensation peut être poursuivie de façon usuelle. L'expé- rience prouve que des rendements voisins du rendement théori- que sont ainsi obtenus.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple et, en particulier, les corps chauffants intérieurs à la cornue pourraient être constitués différem- ment et la cuvelle pourrait être en plusieurs pièces.
- REVENDICATIONS -
1.- Une cornue à distiller et à pyrogéner, caracté- risée en ce qu'un récipient découvert plat dit cuvelle repose à l'intérieur de son enceinte qui n'est chauffée sensiblement qu'au dessous de cette cuvelle et en ce que la ou les parois de cette enceinte se trouvant en regard de ladite cuvelle sont isolées thermiquement et sont de faible épaisseur de ma- nière à ne présenter qu'une capacité calorifique négligeable dans les conditions de l'opération de pyrogénation ou distil- lation envisagée.