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FOUR DE DISTILLATION OU AUTRES APPLICATIONSo
On connaît déjà des fours de distillation ou autres applications comportant un transporteur placé dans une enceinte de distillation fixe, le dit transporteur étant anime de mouvements vibratoires, le transporteur race-, vant le charbon à distiller, de telle sorte que les grains de charbon sont toujours en mouvement les uns par rapport aux autres.,
La présente invention a pour but divers perfectionnements aux fours ci-dessus dans lesquels le produit à distiller est animé de mouvements vibra- toire.s.
Elle concerne à cet effet un four de distillation ou autres appli- cations dans lequel-le produit à distiller est animé d'un mouvement vibratoi- re Four caractérisé par ce que le produit à traiter tombe par gravité à l'in- térieur de l'enceinte dé distillation sur des plateaux étagés animés d'un mou- vement vibratoire vertical, de sorte que ledit produit en poudre ou en petits grains est soumis constamment à une vibration .qui a pour effet de maintenir les grains en suspension dans l'atmosphère du four et de renouveler continuel- lement le contact avec les parois chaudes, ce qui accélère considérablement la vitesse de distillation,
celle-ci pouvant ainsi être effectuée en quelques minutes au lieu de plusieurs heures comme dans les fours connus.
Suivant un mode de réalisation les plateaux vibrants successifs sont inclinés en sens inverse par rapport à l'horizcntale, de telle sorte que le produit à distiller tombe d'abord sur un premier plateau qui, du fait de son inclinaison, dirige ledit produitvers la périphérie, puis sur un deuxiè- me plateau qui, du fait de son inclinaison du sens inverse du plateau précédent, ramené le produit vers l'intérieur et ainsi de suite, de telle sorte que ledit produit est animé d'un mouvement continu alternativement centrifuge et centri- pète.
L'invention concerne aussi un four de distillation ou autres appli-. cations comportant une enceinte de distillation à l'intérieur de laquelle est ménagé un dispositif découlement continu du produit à distiller tel que char- bon; four caractérisé parce que l'ensemble de l'enceinte de distillation du
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dispositif d'écoulement qui lui est solidaire, est animé d'un mouvement de vi- bration -Gel que le produit à distiller progresse par bonds successifs en é- tant en quelque sorte en suspension dans l'atmosphère chaude du four et renou- velant ainsi continuellement le contact avec les parois chaudes ce qui accélè- re considérablement la vitesse de distillation,
cette disposition permettant en définitive de réaliser une construction plus simple tout en permet tant les mouvements de vibration du dispositif d'écoulement du produit à traiter.
Suivant un mode de réalisation :
Le dispositif d'écoulement du produit à distiller est constitué par un transporteur solidaire de l'enceinte de distillation, recevant le produit à traiter à sa partie supérieure, ledit produit s'écoulant par gravité et par l'action des vibrations vers l'orifice de sortie à la partie inférieure de 1'enceinte de distillation.
Suivant un autre mode de réalisation :
Le dispositif d'écoulement du produit à distiller est constitué par des plateaux étagés solidaires du mouvement de vibration de l'enceinte de distillation de sorte que le produit à distiller en poudre ou en petits grains descend de plateau jusqu'à l'orifice de sortie ménagé à la partie in- férieure de l'enceinte de distillation.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décri- tes et à leurs diverses combinaisons possibles.
Un four conforme à l'invention est représenté, à titre d'exemple, sur les figures ci-jointes dans lesquelles :
Les figures la, il représentent un four coupé par son axe.
La figure 2 représente, en élévation, la partie supérieure du four.
La figure 3 représente, en plan, le détail d'un plateau du four de la figure 1.
La figure 4 représente, en coupe' transversale, les détails du pla- teau de la figure 3.
Les figures 5, 6 et 7 représentent schématiquement en élévation-cou- pe divers modes de réalisation du four dans lesquels le déplacement du produit à distiller est assuré par un transporteur.
La figure 8 représente schématiquement en élévation-coupe un autre mode de réalisation du four dans lequel le produit à distiller descend par gra- vité sur des plateaux étagés.
Le four représenté sur les figures la, 1b, comporte une enceinte 32 en maçonnerie ayant, par exemple, la forme d'une tour. A la partie infé- rieure 20 dé cette enceinte se trouve le brûleur assurant le chauffage. Au des- sus du brûleur se trouve un cylindre 19 formant l'enceinte de distillation et recevant à sa partie supérieure le produit tel que charbon à distiller. Au centre de ce cylindre 19 peut vibrer verticalement un tube central 1 vertical.
Le tube central vertical 1, est suspendu par un étrier 2 par l'in- termédiaire d'un ressort 3, à une charpente fixe 4.
Dans cet étrier, est placé un dispositif 5 de commande des déplace- ments alternatifs centraux du tube 1. Ge dispositif comporte deux masses tour- nantes 301 302 commandées à une vitesse qui peut être de 1000 à 3000 tours par exemple, par un moteur 6.
Il en résulte pour le tube 1 une vibration verticale dont l'ampli- tude peut varier de 0 m/m 5 à 3 n/m par' exemple.
Le tube 1 supporte un certain nombre de plateaux creux 7 constitués de deux tôles embouties 8 et 9, soudées ensemble au tube central 1.
Le tube central 1 supporte également des plateaux 10, comportant des ouvertures 11, ces plateaux 10 sont inclinés vers le centre. Pour leur
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donner plus de rigidité, ils peuvent être reliés à l'ensemble 8, 9 par des pattes soudées 12, en face des tôles embouties 8, 9 formant les plateaux 7.
Le tube 1 comporte des lumières 12. Vers le milieu des tôles 8, 9 est placé un diaphragme 13 en tôle qui, comme' indique plus loin, sert à gui- der la circulation des gaz de chauffage.'
Le charbon amené par un moyen quelconque dans la trémie 14, est, dosé par un distributeur 15, pour être amené à l'intérieur du four 19, dans une sorte de petite trémie 16 d'où il s'écoule d'abord sur le plateau 8 pour tomber ensuite sur le plateau 10 qui le ramène vers le centre en conti- nuant une sorte de mouvement continu, alternativement centrifuge et centri- pète, jusqu'à ce qu'il tombe dans une petite trémie 17, solidaire du tube central 1 d'où il s'écoule dans un étouffoir 18.
Le chauffage de l'enceinte 19 s'effectue par deux courants de gaz provenant du brûleur situé dans la chambre 20. Un premier courant de gaz chaud circule dans l'intérieur du cylindre 19 entre l'en.ceinte 32 et la pa-' roi.extérieure dudit cylindre 19.
Un deuxième courant de gaz chaud est dirigé 9. l'intérieur du tu- be central 1 et dans chacune des tôles 8, 9 formant le plateau 7 pour s'é- couler ensuite dans une tuyauterie 21 qui recueille simultanément les gaz ayant circulé à l'extérieur du four.
De la tuyauterie 21, les gaz peuvent s'écouler à l'atmosphère, mais il est préférable de les ramener dans la chambre 20, de façon à creu- ser un circuit de chauffage continu dont la circulation est assurée par un ventilateur et dont la température est réglée par un dispositif approprié.
Le cylindre 19 est formé par un plateau 22 et le tube 1 y pénè- tre par l'intermédiaire d'un dispositif souple 23. A la partie inférieure, le cylindre 19 est fermé par un fond incliné 31 et l'étanchéité est assurée par un autre dispositif souple 24.
Les gaz de distillation sont évacués soit par une tuyauterie uni- que 25, soit par deux tuyauteries 25 et 26 placées à différentes hauteurs, la tuyauterie 25 servant à recueillir les gaz qui se dégagent les premiers et la tuyauterie 26, ceux qui se dégagent en dernier lieu, de sorte que l'on a la possibilité de séparer en deux parties les gaz de distillation.
Lorsqu'il est exécuté en acier ordinaire la température des gaz de chauffage d'un four de ce type est limitée aux environs de 650 et il ne peut servir qu'à des distillations à relativement basse température, mais. on peut envisager de l'exécuter en acier spécial, ou de remplacer la chemise 19 par une enveloppe en réfractaire chauffées à haute température, de façon à produire des produits dont la distillation est plus poussée.
Le four de distillation décrit comporte de nombreux avantages et notamment les suivants
1 ) Le charbon ou orps à distiller, en poudre ou en petits grains, est soumis constamment à une vibration de l'ordre de 1500 à 3000 vibrations par minute qui a pour effet de maintenir les grains, en quelque sorte en sus- pension dans l'atmosphère du four et de renouveler continuellement leur con- tact avec les parois chaudes, de telle façon que la distillation, au lieu'de durer plusieurs heures, soit effectuée en quelques minutes.
2 ) Du fait de ce mouvement continuel de vibration, des grains de charbon ou d'un corps même légèrement fusible, n'ont pas le temps de s'agglo- mérer entre eux et coulent au contraire d'une façon continue.
3 ) L'inclinaison des plateaux est telle qu'avec.une vibration,
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dont on peut faire varier, soit séparément, soit sfmuJ.:tanémnt;J.:ta:rÍlpMtudJé et. la fréquence, le ,produit àvd1s,!:-ille;P!'6aé,m0uâ!.Kà.vânlSJ:;..'V:ttésse.-.;.nécessa.i..., re @ brassé. Du fait du mouvement .alternatif du produit, il est très activement brassé.
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4 ) Le produit à distiller perd ses matières volatiles et éven- tuellement l'humidité ou les autres gaz qu'il contient au fur et à mesure de sa descente dans le four, il est donc possible de recueillir séparément les matières volatiles ou ces gaz à différents niveaux comme dans une sorte de colonne à plateaux.
Bien entendu, on peut apporter de nombreuses modifications au four ci-dessus décrit sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
Notamment, le tube mobile peut être maintenu en vibration, soit par un dispositif mécanique, soit par un électro-aimant ou un autre disposi- tif quelconque.
Le four peut être chauffé extérieurement par un dispositif quel- conque.
Le four est applicable à la distillation de tous les combustibles, mais en particulier des houilles non fusibles ou peu fusibles pour obtenir, soit du demicoke lorsque la température est relativement basse, soit même du coke, lorsque la température est suffisamment élevée.
Il peut être également employé aussi à la distillation des ligni- tes.
Le four représenté en coupe sur la figure 5 est un four de dis- tillation à basse température de charbon ou de lignite.
Le charbon ou le lignite à traiter, dont les dimensions sont par exemple comprises de 0 à 3 millimètres, amené par un transporteur 41, s'écrou- le par une goulotte 42 munie d'un distributeur 43 dans l'enceinte 60 du four.
Le four est constitué d'un caisson ou enceinte de distillation 44 qui sert d'origine à un transporteur 45, 46, 47, 48, 49, 50 formé de parties repliées en zig-zag. L'ensemble du caisson 44 et du transporteur 45 à 50 est suspendu à une poutre fixe 51, par l'intermédiaire d'un dispositif élastique 52, de telle façon qu'il puisse vibrer verticalement.
Ces vibrations sont produites par un dispositif de vibration 53 solidaire du caisson 44. Ce dispositif de vibration peut comporter par exem- ple deux balourds tournant en sens inverse ou un dispositif électrique.
Sous l'influence de ce dispositif de vibration, l'ensemble du cais- son 44 et du transporteur 45 à 50 subit un mouvement vertical très¯ rapide ayant par exemple une amplitude verticale de 1 à 2 millimètres et se produi- sant à une cadence de 1500 à 3000 par minute..
Le charbon s'échauffe et se distille ainsi très rapidement. Le produit distillé tel que semi-coke s'écoule par un étouffoir 54 où il est arrêté par un distributeur 55, pour tomber sur un transporteur 56. Les gaz de distillation sont recueillis dans un barillet 57. Les goulottes et le barillet sont reliés au caisson par des soufflets élastiques 61, 62, 63. Le transporteur 45 à 50 et le caisson 44 sont chauffés extérieurement par une circulation de gaz provenant du brûleur 58. Une partie des gaz brûlés peut être amenée dans la chambre,de combustion pour créer un circuit continu de chauffage.
La transmission des calories s'opère : - soit par contact du produit à distiller avec les tôles chauf- fées du transporteur.
- soit par la création à l'intérieur du transporteur d'une atmos- phère chaude, la transmission des calories à travers les parois étant faci- litée dans tous les cas par les vibrations.
- soit encore par la circulation des gaz de distillation qui par- courent le transporteur en sens inverse du produit à distiller.
On peut également apporter de nombreuses modifications aux fours décrits ci-dessus sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
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On peut notamment modifier la forme du transporteur contenu dans le caisson vibrant 44.
La figure 6 représente un four de distillation dans lequel le transporteur 45 est constitué par un couloir hélicoïdal. Ce couloir hélicoï- dal se trouve placé dans le caisson de distillation 44 fermé à sa partie su- périeure. L'hélice 45 formant le transporteur hélicoïdal est comprise entre la tôlerie extérieure du caisson 44 et un autre cylindre 65 servant en quel- que sorte de noyau. Le produit à distiller est introduit dans le four, à la partie supérieure du transporteur 45 pour sortir par la goulotte 50 prolon- geant la partie inférieure du transporteur 45. Le mouvement de vibration du caisson 44 est assuré par un dispositif de-vibration 53 tel que balourd don- nant un mouvement de vibration vertical à une table 68 supportant le caisson 44.
La figure 7 représente en coupe une variante du four de la figure 6, cette figure montrant le trajet des gaz de chauffage. Ces gaz circulent dans l'hélice creuse en pénétrant par l'orifice inférieur 56 pour en sortir par l'orifice supérieur 57. Le produit à traiter circule, au contraire, sur l'hélice en pénétrant par l'orifice 67 situé à la partie supérieure du cais- son 44, pour sortir par l'orifice 50 placé à la partie inférieure du caisson 44.
Ce four est supporté de la même manière que le four de la figure 6 par une table 68 portée sur des palets en caoutchouc 69 et munis d'un dis- positif -de-vibration 53.
Au lieu d'assurer le déplacement du produit à distiller dans l'en ceinte de distillation par un transporteur, on peut utiliser d'autres dispo- sitifs tels que dispositif à plateau comme celui décrit dans la figure 8.
Le four de la figure 8 comporte une enceinte de'distillation 44 recevant à sa partie supérieure le produit à traiter provenant d'une goulot- te 42 munie d'un distributeur 43.
Au centre du caisson 44 de distillation et solidaire de ce cais-' son se trouve un tube central Vertical 70. Ce tube 70 supporte un certain nombre de plateaux creux 771, 772, 773, constitués de deux tôles embouties 78 et 79 soudées ensemble au tube central 70. Le caisson 44 supporte des pla- teaux 80 comportant des ouvertures 81. Ces plateaux sont inclinés vers le centre. Le tube central 70 comporte des lumières 82. Le caisson 44 est mon- té sur une table 68 animée d'un mouvement de vibration par un dispositif de vibration 53 formé par exemple de deux balourds.
Le produit à distiller tel que le charbon est amené à la partie supérieure du four par où il s'écoule d'abord sur le plateau supérieur 78 pour tomber ensuite sur le plateau 80 qui le ramène vers le centre en constituant une sorte de mouvement continu alternativement centrifuge et centripète jusqu'à ce qu'il tombe dans l'ori- fice 50 placé à la partie inférieure 'du caisson 44.
Le chauffage de l'enceinte de distillation s'effectue par un cou- rant de gaz arrivant à la partie inférieure du tube central 80 et dans cha- cune des tôles 78 et 79 formant chaque plateau 77, pour s'écouler ensuite dans une tuyauterie 91. Les gaz de distillation sont évacués par une tuyau- terie 92 placée à la partie supérieure du caisson 44.
Les plateaux ont avantàgeusement une forme circulaire.
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