<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA PRODUCTION DE GAZ RENFERMANT
DE L'OXYDE DE CARBONE ET, LE CAS ECHEANT, DE L'HYDROGENE,
EN PARTANT DE COMBUSTIBLES SOLIDES FINEMENT DIVISES
La présente invention est relative à la produc- tion de gaz combustibles, renfermant, notamment, de l'oxy- de de carbone et de l'hydrogène, et destinés à l'éclairage, au chauffage, à des réactions chimiques et autres usages, en partant de combustibles solides finement divisés, tels que du charbon pulvérisé, du lignite et autres substances solides renfermant du carbone.
D'une manière plus restric- tive, l'invention se rapporte à la fabrication de gaz com- bustibles par transformation à température élevée de combus- tibles solides finement divisés sous l'action de l'oxygène ou d'un gaz renfermant de l'oxygène, le combustible solide
<Desc/Clms Page number 2>
étant en suspension pendant la réaction dans le milieu ga- zeux et se déplaçant sensiblement dans le même sens que ce- lui-ci, et le reste, non transformé par l'oxygène, du com- bustible solide finement divisé, étant soumis ensuite à une réaction endothermique avec des agents gazéifiants, tels que la vapeur d'eau ou l'anhydride carbonique, qui réagis- sent sur le carbone pour donner des gaz combustibles.
Les réactions de base, qui se produisent lors de la fabrication de gaz selon la présente invention, sont con- nues en soi. Elles comprennent la combustion d'une partie du carbone contenu dans le combustible solide pour porter le reste de celui-ci à une température à laquelle il peut réa- gir endothermiquement avec de la vapeur, de l'anhydride car- bonique, ou d'autres éléments, pour former soit un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène, soit presque uniquement de l'oxyde de carbone, avec, en outre, une quantité, le plus souvent relativement faible, d'anhydride carbonique et d'au- tres produits. Depuis longtemps, ces réactions sont utilisée- industriellement, par exemple pour la fabrication de gaz à l'eau.
Cependant, le procédé connu met en oeuvre un lit de combustible sensiblement immobile, à travers lequel circu- lent les agents réactifs gazeux, tandis que, dans le procé- dé selon l'invention, le combustible solide est en suspen- sion dans le milieu réactif gazeux.
Il a été également déjà proposé un procédé et un appareillage perfectionnés pour la gazéification de combus- tibles solides finement divisés. Ce procédé perfectionné, faisant l'objet d'un brevet antérieur, prévoit l'introduc- tion continue du combustible solide finement divisé dans un courant d'oxygène ou de gaz contenant de l'oxygène, dans des conditions telles qu'il se produise une suspension, de pré- férence homogène, du combustible dans le milieu gazeux.
La
<Desc/Clms Page number 3>
suspension ainsi formée est alors dirigée de façon continue, sous forme de jet, dans une chambre de gazéification se trou vant à une température supérieure à la température d'inflam- mation de la suspension et dans laquelle celle-ci est rapi- dement allumée, tandis qu'elle est entourée par une envelop- pe gazeuse circulant sensiblement dans la même direction et renfermant de la vapeur d'eau ou un autre oxyde gazeux, sus- ceptible de réagir endothermiquement avec le carbone, afin de former, par exemple, un mélange d'oxyde de carbone et d'hy drogène.
Dans l'espace de gazéification existent donc simul- tanément une zone centrale à haute température dans laquelle s'effectuent les réactions exothermiques entre l'oxygène et les particules de combustible solide, et une zone extérieure à température plus basse dans laquelle se produisent les réa. tions endothermiques. Dans la première zone, le combustible finement divisé est oxydé partiellement en formant, de prête rence, de l'oxyde de carbone, et, dans l'autre zone, le com- bustible résiduel est transformé par réactions endothermi- ques.
L'espace de réaction de la chambre de gazéification est donc fonctionnellement, divisée en deux zones, à savoir la zone primaire ou zone de l'oxydation partielle et la zone secondaire, qui entoure la zone primaire, dans laquelle de la vapeur ou de l'anhydride carbonique ou des mélanges des deux réagissent endothermiquement sur du combustible solide finement divisé.
Un premier but poursuivi par l'invention est le dé veloppement de procédés et d'installations perfectionnés per mettant de transformer plus complètement que jusqu'à présent le carbone contenu dans le combustible finement divisé, en oxyde de carbone et, le cas échéant, en vapeur d'eau.
L'invention a, en outre, en vue, des perfectionne- ments grâce auxquels la gazéification d'un combustible fine-
<Desc/Clms Page number 4>
ment divisé peut être effectuée de façon continue en donnant lieu à la formation d'oxyde de carbone ou d'un mélange d'oxy- de de carbone et d'hydrogène, tout en évitant un chauffage préliminaire à température élevée des éléments réagissant en dothermiquement avec le combustible.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après, ainsi que des indications de nées en regard d'une forme de réalisation préférée de l'in- vention.
La plus grande partie de la chaleur pour la réac- tion endothermique dans la zone secondaire précitée de la chambre de gazéification est fournie par les produits gazeux de la réaction, qui se forment dans la zone primaire lors de la transformation du carbone et de l'oxygène.
Avec le procédé antérieur, il a été cependant re- connu nécessaire d'introduire, dans la zone secondaire en- dothermique de l'espace de gazéification, des quantités de chaleurs additionnelles en réchauffant préalablement à hau- te température, de préférence à une température supérieure à 1000 C, avant leur entrée dans a chambre de gazéifica- tion, des éléments réagissant endothermiquement avec le car- bone, tels que de la vapeur d'eau, de l'anhydride carboni- que ou analogues.
Mais ce préchauffage élève notablement le prix de revient du gaz produit; en effet, le préchauffage de vapeur ou d'anhydride carbonique à des températures supérieu res à 1000 contraint, en général, à l'emploi de régénéra- teurs, sous la forme, par exemple, des appareils à air chaud pour hauts-fourneaux de type connu, ce qui accroît les frais d'établissement et de conduite de l'installation. La présen- te invention apporte une solution au problème de la gazéifi- cation très économique, sans qu'il soit nécessaire de pré- chauffer, dans de tels régénérateurs ou autres installations
<Desc/Clms Page number 5>
à une température de 1000 C ou plus, les éléments réagis- sant endothermiquement.
Conformément à l'invention, ce résultat est ob- tenu en mélangeant sous une pression notablement supérieu- re à la pression atmosphérique le combustible finement di- visé à l'oxygène ou au gaz contenant de l'oxygène et en in- troduisant de façon continue, sous forme d'un jet, dans l'espace de gazéification, ce mélange maintenu sensiblement à cette pression élevée, qui demeure sensiblement inchangée pendant la réaction dans l'espace de gazéification.
Les a- gents gazéifiants, tels que la vapeur d'eau et l'anhydride carbonique, réagissant endothermiquement avec le combusti- ble, sont introduits également de façon continue et à pres- sion élevée dans l'espace de gazéification, de telle façon qu'il se crée dans la chambre de combustion une zone pri- maire et une zone secondaire, fonctionnellement séparées l'u- ne de l'autre et qu'il subsiste en permanence, entre la zo- ne primaire et la paroi de la chambre de réaction, un genre de couche d'éléments relativement froids réagissant endother- miquement avec le carbone, comme la vapeur d'eau ou l'anhy- dride carbonique.
Dans la zone primaire se produit, sous hau- te pression et avec dégagement continu de chaleur, l'oxyda- tion partielle du combustible finement divisé suspendu dans l'oxygène ou le gaz contenant de l'oxygène, oxydation qui de bute rapidement dès l'entrée de la suspension dans l'espace de gazéification se trouvant à température élevée. Dans la zone secondaire, dans laquelle est maintenue sensiblement la même haute pression que dans la zone primaire,a lieu alors la transformation endothermique du carbone résiduel du combusti ble par de la vapeur d'eau, de l'anhydride carbonique ou tout autre agent convenable, qui est chauffé par la chaleur déve- loppée dans la zone primaire.
<Desc/Clms Page number 6>
Grâce à l'élévation de pression des éléments en présence dans le gazogène, les pertes de chaleur sont no- tablement plus faibles que si la zone primaire était à la pression atmosphérique ou à une pression voisine de celle- ci, et ce du fait que le gaz produit s'échappe du gazogène à une température bien plus faible que si l'opération s'ef- fectuait sous la pression normale. Les pertes de chaleur par rayonnement et par convexion sont également plus fai- bles dans le procédé selon l'invention.
En raison de ce fait. il devient possible d'introduire dans la chambre de gazéifi- cation, dans l'espace se trouvant entre la zone primaire et la paroi de l'espace de réaction, les éléments gazeux qui doivent y être amenés, à une température sensiblement plus basse, sans qu'il en résulte une diminution de la tempéra- ture finale des corps réagissant endothermiquement et de l'étendue de la réaction dans la zone secondaire.
Il suffit, par exemple, d'introduire les éléments réagissant endother- miquement à une température de l'ordre de 400 à 5000 C, c'est-à-dire à une température qui peut être atteinte grâ- ce à un surchauffeur de vapeur direct, tel qu'il est utili- sé dans les centrales thermiques, par exemple, dans lequel la vapeur circule de façon continue dans un faisceau tubu- laire chauffé de l'extérieur, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une surchauffe de la vapeur ou de l'anhy- dride carbonique dans des régénérateurs ou autres échangeurs de chaleur analogues.
Un autre avantage résultant de la diminution du volume de la zone primaire lors de la gazéification à haute pression, réside dans le fait que le combustible finement divisé est porté très uniformément, dans la zone primaire, aux températures élevées particulièrement avantageuses pour favoriser la réaction dans la zone secondaire, de sorte
<Desc/Clms Page number 7>
qu'aucune fraction du combustible solide ne peut échapper à la transformation s'effectuant ensuite avec des agents réagissant endothermiquement.
Ainsi se trouve notablement améliorée l'utilisa- tion du combustible solide par rapport à la gazéification sous pression atmosphérique ou sous une pression voisine de celle-ci.
Cependant, il est également possible d'utiliser les conditions plus favorables de réaction dans l'espace de gazéification, dans le procédé selon l'invention, en mettant en oeuvre un combustible solide divisé à grains plus gros qu'il ne serait possible de le faire pour obtenir un même degré d'utilisation du combustible, avec une gazéification à une pression sensiblement égale à la pression atmosphéri- que.
C'est ainsi, par exemple, que si, pour obtenir un de- gré d'utilisation de 95 % du combustible dans une gazéifi- cation à pression atmosphérique, il faut utiliser un com- bustible solide déterminé finement divisé, de manière que 10 % seulement ne passent pas au travers d'un tamis présen- tant 4900 mailles par cm2, il est possible, dans la gazéi- fication sous une pression d'environ 10 atmosphères au gé- nérateur, d'utiliser ce même combustible divisé de telle manière que 25 % ne passent pas au travers du même tamis, le degré d'utilisation du combustible restant le même, soit 95 %.
La proportion d'oxygène par rapport au carbone so- lide dans le mélange est calculée de façon qu'il se produi- se une oxydation partielle du carbone. Il se forme principa- lement de l'oxyde de carbone et la partie non gazéifiée du combustible solide est portée à température élevée. Le com- bustible résiduel, sortant de la zone primaire, peut donc entrer en réaction endothermique avec les agents gazéifiants
<Desc/Clms Page number 8>
entourant celle-ci (vapeur d'eau, anhydride carbonique ou analogues), et donner naissance à des gaz combustibles.
Il est avantageux, conformément à l'invention, d'utiliser dans l'espace de gazéification une pression de 5 atmosphères ou plus, par exemple de 10 à 20 atmosphères.
Le dessin unique annexé représente en coupe ver- ticale un mode de réalisation préféré d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, appli- qué à la gazéification de combustibles solides finement di- visés, tels, par exemple, que du charbon pulvérisé, du li- gnite ou autres.
Le combustible à gazéifier, finement divisé, arri- ve par les trémies 1 de remplissage dans chacun des deux ré- servoirs 2,3 résistant à la pression, dont l'entrée est commandée par les vannes d'arrêt $, 5. Les réservoirs inter- médiaires 2,3 se remplissent du combustible finement divi- sé et il est avantageux de balayer l'air se trouvant à la partie supérieure, au-dessus de la couche de combustible, à l'aide, dans le cas présent, d'un gaz inerte, par exemple d'azote. Les vannes 4 et 5 sont alors fermées et l'on fait ensuite monter avantageusement la pression de gaz dans les réservoirs 2, 3, suffisamment pour que le combustible fine- ment divisé puisse être amené, à l'aide d'un transporteur disposé dans les conduits 6, par exemple d'une vis d'Archi- mède, au dispositif mélangeur 7.
Dans ce dispositif mélan- geur est introduit, par la tuyauterie 8, contrôlée par une vanne 9, de l'oxygène ou un autre gaz contenant de l'oxygè- ne, par exemple de l'air à forte teneur en oxygène, la pres- sion dans la tuyauterie 8 étant calculée de manière à former dans le dispositif 1 un mélange homogène de combustible fi- nement divisé et de gaz, le combustible solide finement di- visé étant entraîné par le gaz.
<Desc/Clms Page number 9>
Au dispositif mélangeur 7. est raccordé un conduit d'admission 10, avantageusement muni d'un refroidissement par eau, et débouchant dans la chambre de gazéification.
La chambre de gazéification ou de réaction est constituée ici par une maçonnerie réfractaire 11, établie à l'intérieur d'une enveloppe 12 étanche au gaz, en tôle d'a- cier ou matériau analogue, calculée en tenant compte de la pression de fonctionnement de l'installation. La partie 13 de l'espace de réaction délimitée par la maçonnerie réfrac- taire 11 est sensiblement conique et le conduit d'admission de combustible 10 débouche dans sa partie rétrécie.
Autour du point où débouche le conduit d'admission 10, est prévue dans la maçonnerie 11 une buse 14 sensiblement annulaire par laquelle de la vapeur ou un autre agent réagissant endother- miquement avec le carbone est introduit de telle manière dans l'espace de gazéification 13 qu'il se forme autour de la zone primaire se créant devant le débouché du conduit 10, une enveloppe gazeuse constituée par des éléments réagissant endothermiquement avec le carbone ou renfermant de tels élé- ments, sans que la présence de ces éléments à réaction endo- thermique influe sur la réaction se produisant dans la zone primaire ou centrale.
Les parois de l'espace de gazéification 13 sont portées à une température élevée pendant le fonctionnement.
C'est pourquoi le mélange d'oxygène et de combustible intro- duit sous forme d'un jet par le conduit 10 dans la chambre de gazéification s'enflamme rapidement.
La proportion d'oxygène par rapport au carbone so- lide dans le mélange est calculée de façon qu'il se produise une oxydation partielle du carbone. Il se forme alors prin- cipalement de l'oxyde de carbone et la partie non transfor- mée du combustible solide se trouve portée à une températu-
<Desc/Clms Page number 10>
re élevée. Le combustible résiduel peut donc, en sortant de la zone primaire, réagir avec les agents gazéifiants à réac- tion endothermique entourant ladite zone primaire (vapeur d'eau, anhydride carbonique ou analogue) pour former des gaz combustibles.
L'extrémité inférieure de l'espace de réaction 13 se continue par une enceinte refroidie 22, qui est formée par une enveloppe 15 refroidie à l'eau, disposée également dans l'enveloppe 12. Dans la partie refroidie 22 se dépose une partie du résidu finement divisé du combustible solide, comme représenté en 16.
Le gaz produit est évacué par un conduit 17 éta- bli en un matériau mauvais conducteur de la chaleur et par- vient dans un élément 18 également refroidi par de l'eau qui est relié à une chaudière à vapeur 19 à tubes de fumée ver- ticaux 20. De là, en vue de leur utilisation, les gaz sont repris par une conduite 21 contrôlée par une vanne, non re- présentée.
La pression à l'intérieur de l'appareillage de ga- zéification représenté est maintenue, par un réglage conve- nable de la vanne (non représentée) contr8lant la conduite d'échappement 21, à une valeur notablement supérieure à cel- le de la pression atmosphérique. Il en résulte que les réac- tions dans la chambre 13 s'effectuent également sous une pression élevée. Ceci a pour conséquence que la transforma- tion du combustible finement divisé avec l'oxygène dans la zone primaire de la chambre 13 s'effectue à très grande vi- tesse et, par suite, dans un espace très réduit.
Ce resserrement de la zone primaire de réaction amène une diminution importante des pertes de chaleur de l'appareillage de gazéification par rapport aux pertes de chaleur qui se produisent dans une installation fonctionnant
<Desc/Clms Page number 11>
sensiblement à la pression atmosphérique. La chaleur rendue ainsi disponible peut être utilisée à l'intérieur de l'espa- ce de gazéification pour préchauffer à la température néces- saire l'agent gazéifiant à réaction endothermique utilisé dans la zone secondaire.
Il suffit donc souvent, dans le prc= cédé selon l'invention, de préchauffer modérément à environ
400 à 500 C, avant son entrée dans l'espace de réaction, l'agent gazéifiant à réaction endothermique (vapeur d'eau par exemple), c'est-à-dire à une température que les surchauf feurs utilisés couramment dans les centrales thermiques per- mettent encore d'atteindre.
Il est cependant également possible de préchauffer la vapeur à l'intérieur de l'installation de gazéification.
Dans ce but celle-ci comporte, comme représenté, deux ou plu sieurs brûleurs 23 dans lesquels est brûlé un mélange de gaz combustible et d'oxygène. Les gaz chauds ainsi produits sont ajoutés à la vapeur qui est introduite par la buse annulaire
14 dans l'espace de gazéification 13 et produisent ainsi le préchauffage désiré de la vapeur d'eau ou autre agent gazéi- fiant à réaction endothermique prévu. Les brûleurs 23 reçoi- vent du gaz combustible par la tubulure 24. et de l'oxygène, ou un gaz contenant de l'oxygène par la tubulure 25. Des tubulures 24, 25 partent, vers les brûleurs 23, des dériva- tions 27 contrôlées par des vannes 26.
Les brûleurs 23 fonc- ' tionnent également à haute pression et ce, de telle manière, que les gaz de combustion chauds qui se forment pénètrent dans l'espace de gazéification 13.
Au voisinage de l'extrémité de l'espace de gazéi- fication 13 sont prévues, dans la paroi de la chambre de ga- zéification, plusieurs ouvertures 28 par lesquelles peut ê- tre introduit, dans l'espace de gazéification 13, un gaz froid, par exemple une fraction du gaz produit.
<Desc/Clms Page number 12>
Ce gaz froid est prélevé sur la conduite 29, qui est reliée par des dérivations 30, contrôlées chacune par une vanne, aux ouvertures d'entrée 28.
La quantité de gaz froid, qui pénètre dans l'es- pace de gazéification par les ouvertures 28, est calculée de telle manière que la température des gaz produits dans l'espace de réaction 13 s'abaisse le plus rapidement pos- sible jusqu'à 500 C environ. La production de méthane est ainsi pratiquement empêchée ou du moins notablement rédui- te, car le méthane ne se forme que dans une zone de tempé- rature se situant entre 500 et 8000 C ; cette zone critique de température est franchie très rapidement grâce à l'intro- duction du gaz froid, ce qui élimine la possibilité de la formation de méthane en quantité importante. Ce refroidissement brusque permetwegalement d'éviter le frittage et l'ag- glutination des cendres finement divisées se déposant, par exemple, sur les parois.
La chemise d'eau 15 et celle de la partie 18 de l'appareil sont reliées par des tubulures 49, 50 à un réci- pient collecteur de vapeur 31 auquel est également raccordé par les conduites 32, le ballon d'eau de la chaudière à va- peur 19.
Au récipient collecteur de vapeur 31 peuvent, en outre, être raccordés des tubes refroidisseurs 33 par la tu- yauterie 34. Ces tubes refroidisseurs 33 sont logés dans la paroi réfractaire 11 de l'espace de gazéification et évitent, en cas d'incidents de fonctionnement, que la maçonnerie ré- fractaire ne brûle jusqu'à l'enveloppe étanche aux gaz 12.
La vapeur se formant dans l'appareil relié au collecteur de vapeur 31 est extraite par la tubulure 35. Elle peut être a- vantageusement utilisée, par exemple, pour actionner l'ins- tallation servant à la production d'oxygène ou d'un gaz à
<Desc/Clms Page number 13>
forte teneur en oxygène. L'eau d'alimentation pour les re- froidisseurs est amenée par la tuyauterie d'alimentation 36 dans le récipient collecteur de vapeur 31.
Le résidu de combustible se rassemble, comme indi- qué plus haut, dans le fond des parties 22 et 18 de l'appa- reillage. Des trappes d'extraction de cendres 37, 8 y sont prévues, qui sont commandées par un organe de fermeture 39, 40 muni d'un système de refroidissement par eau. Les orga- nes 39 et 40 sont disposés chacun sur un arbre 41, à l'aide duquel ils peuvent être, à la demande, soulevés, abaissés, ou mis en rotation. Le résidu pulvérulent qui se dépose au fond des parties 22 et 18 de l'appareillage peut parvenir ainsi, de façon continue ou par fractions successives, dans la tuyauterie d'évacuation des cendres 42 qui aboutit à une trémie à cendres 43.
Cette dernière se trouve sensiblement soumise à la mené pression que les autres parties de l'appa- reillage de gazéification; dès que les trémies 43 sont plei- nes, leur communication avec l'intérieur de l'installation est coupée et leur contenu peut être déversé, par exemple dans des wagonnets.44.
Le gaz combustible produit par l'installation peut le cas échéant, servir à produire de l'énergie électrique ou mécanique, par exemple par détente dans une turbine à gaz, avant d'être utilisé pour des réactions chimiques ou à des fins d'éclairage ou de chauffage.
La gazéification est effectuée de préférence avec de l'oxygène ou de l'air à forte teneur en oxygène. Il est possible cependant, en raison de la pression élevée régnant dans la chambre de gazéification, d'utiliser, pour la gazéi- fication du combustible, de l'air à teneur en oxygène voisi- ne de la normale, sans que les avantages économiques et te- chniques que procure le procédé selon l'invention se trou-
<Desc/Clms Page number 14>
vent pour cela sensiblement diminués.
Si cela est nécessaire, les gaz extraits de l'ins- tallation de gazéification par le conduit 21 sont épurés, la- vés et refroidis à la manière habituelle.
Le résidu de combustible finement divisé, recueilli dans l'appareillage peut encore, le cas échéant, après s'être déposé, réagir avec les substances gazeuses circulant à tra- vers la chambre de gazéification. C'est pourquoi il est avar. tageux de maintenir en permanence sur le fond des parties 22 et 18 de l'appareillage une certaine quantité de résidu de combustible.
La conduite pratique du nouveau procédé peut être avantageusement menée suivant l'exemple de réalisation ci- après, qui se rapporte au traitement de 1 kg d'un charbon fi nement divisé, laissant au tamis de.4900 mailles au cm2 un résidu de 10 %. La pression dans le générateur est dans l'e- xemple de réalisation qui suit supposée de 10 atmosphères.
Afin de montrer clairement le progrès que représente la ga- zéification à haute pression selon l'invention, on a indiqué dans l'exemple ci-après, en regard des résultats qu'elle permet d'atteindre, ceux obtenus dans la gazéification à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique.
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
<tb> gazéification <SEP> à <SEP> gazéification <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> haute <SEP> pression <SEP> pression <SEP> normale
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Combustible <SEP> ayant <SEP> une <SEP> gra-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nulation <SEP> telle <SEP> qu'un <SEP> pas-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sage <SEP> au <SEP> tamis <SEP> de <SEP> 4900 <SEP> mail-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ls <SEP> par <SEP> cm2 <SEP> laisse <SEP> un <SEP> rési-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> du <SEP> de <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 1 <SEP> kg <SEP> 1 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degré <SEP> de <SEP> gazéification
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (pourcentage <SEP> du <SEP> carbone
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> transformé) <SEP> 97 <SEP> % <SEP> 93,
2 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pertes <SEP> de <SEP> chaleur <SEP> (rayon-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nement, <SEP> convexion) <SEP> 2 <SEP> % <SEP> 4,5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> d'entrée <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vapeur <SEP> 400 <SEP> C <SEP> 1200 <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> de <SEP> sortie <SEP> du
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> gaz <SEP> produit <SEP> 1000 <SEP> C <SEP> 1200 <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 02 <SEP> (à <SEP> 95 <SEP> %) <SEP> introduit <SEP> 0,564 <SEP> m3 <SEP> 0,620 <SEP> m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vapeur <SEP> de <SEP> H20 <SEP> introduite <SEP> 1,191 <SEP> m3 <SEP> 1,
400 <SEP> m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> chauffage <SEP> (utilisé
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> les <SEP> régénérateurs) <SEP> ------ <SEP> 1.300 <SEP> kilo
<tb>
<tb>
<tb> lorie-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ------ <SEP> 0,436 <SEP> m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> combustible <SEP> produit <SEP> 2,658 <SEP> m3 <SEP> 2,064 <SEP> m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz <SEP> produit
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> Il,8 <SEP> % <SEP> 14 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO <SEP> 43,1 <SEP> % <SEP> 42,0 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> H2 <SEP> 43,1 <SEP> % <SEP> 42,0 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> N2 <SEP> 1,5 <SEP> % <SEP> 1,5 <SEP> % <SEP>
<tb>
EMI15.2
H2S 0,5 % 0,
5 %
EMI15.3
<tb> pouvoir <SEP> calorifique <SEP> inférieur <SEP> 2340 <SEP> kilocalo- <SEP> 2360 <SEP> kilo..
<tb>
<tb>
<tb> ries <SEP> par <SEP> m3 <SEP> lories <SEP> par
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> m3
<tb>
<Desc/Clms Page number 16>
@
Les avantages essentiels que procure le procédé de gazéification selon l'invention peuvent se résumer, comme suit :
1) La consommation d'oxygène est notablement plus faible.
2) Il se produit plus de gaz et de meilleure quali- té, car la consommation en gaz de chauffage pour le chauffage des régénérateurs pour la surchauffe de la vapeur est suppri- mée.
3) Le degré de décomposition de la vapeur d'eau est plus élevé et, par conséquent, la consommation de vapeur est plus faible avec le procédé selon l'invention.
4 ) Les frais d'installation sont sensiblement di- minués, car les régénérateurs coûteux nécessaires jusqu'à pré sent pour la surchauffe de la vapeur sont supprimés.
Par contre, la production de vapeur est légèrement plus faible avec le procédé selon l'invention qu'avec la ga- zéification sous la pression atmosphérique. Ceci provient de ce que, dans le nouveau procédé, les gaz sont extraits de la chambre de gazéification à environ 1000 C, alors qu'ils ont une température de 1200 C à la sortie de la chambre de gazé fication dans la gazéification sous pression atmosphérique.
Un autre avantage du procédé selon l'invention ré- side dans une meilleure utilisation du combustible, c'est-à- dire un degré de gazéification plus élevé. Enfin l'abaisse- ment des pertes de chaleur par rayonnement et par convexion dans le générateur de gaz fonctionnant sous haute pression constitue également un autre avantage important.
EMI16.1
Il y a lieu d'entendre par l'expression'bxygène", dans la description ci-dessus, comme dans les revendications aussi bien de l'oxygène pur que de l'air ou un autre gaz a- yant une teneur en oxygène plus élevée que celle de l'air
<Desc/Clms Page number 17>
normal ou même, sous certaines conditions que de l'air nor- mal. Les avantages procurés par le procédé selon l'invention sont cependant plus apparents quand on utilise, pour la ga- zéification, de l'air à haute teneur en oxygène ou de l'oxy- gène pur.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour la fabrication de gaz renfermant de l'oxyde de carbone et, le cas échéant, de l'hydrogène, par transformation de combustibles solides finement divisés en suspension dans de l'oxygène et des agents gazeux réagissant endothermiquement caractérisé en ce que le combustible fine- ment divisé est mélangé avec de l'oxygène sous une pression élevée, mais à une température inférieure au point d'inflam- mation, que le mélange est insufflé, de façon continue dans une chambre de réaction résistant à la pression et maintenue à température élevée, qu'il y est allumé sans modification sensible de la pression et qu'il est amené à réagir, tandis qu'un agent réagissant endothermiquement avec le carbone, son mis à une pression élevée,
est introduit dans l'espace com- pris entre la zone de réaction exothermique et la paroi de la chambre de réaction.