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PROCEDE ET APPAREIL POUR CHASSER LES CONSTITUANTS-VOLATILS DES COMBUSTIBLES
SOLIDES.
La présente invention a trait à un procédé permettant de chasser les constituants volatils d'un combustible solide (charbon, coke ordinaire, coke de pétrole, anthracite, etc.) chauffé par un courant électrique qu'on fait passer à travers une charge de combustible; elle concerne en outre un appareil permettant de mettre en oeuvre ce procédée
Dans les procédés jusqu'ici connus, la charge de combustible chauffée électriquement est à un état de repos relatif.
Il en résulte que le courant électrique s'établit de façon irrégulière à travers les différentes parties de la matière, étant donné qu'il suit des trajets assez arbitraires et relativement peu nombreux à travers la matière, de sorte qu'une température très élevée règne le long de ces trajets où s'effectue un échauffement excessif partiel de la matière, alors que, dans les autres parties de la matière, qui ne sont tout au plus parcourues que par un courant très faible, il ne règne qu'une température relativement basse.
Il en résulte un échauffement in- suffisant et irrégulier de la matièreo
Ces inconvénients sont supprimés par le présent procédé, qui con-siste à soumettre la matière à un mouvement turbulent pendant qu'elle est traversée par le courant électrique, Par ce moyen, la matière est entièrement chauffée d'une manière parfaitement uniforme jusqu'à toute température désirée, étant donné que toutes ses parties sont soumises au même flux de courant; et un échauffement excessif partiel est en même temps évité en raison du fait que les ponts de matière susceptibles de se former et le long desquels l'échauffement serait excessif sont constamment brisés par l'effet d mouvement turbù- lent de la matière.
Conformément à l'invention, le mouvement turbulent auquel la matiere est soumise peut être tel que cette matière soit amenée à se déplacer de
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façon continue à travers une zone de chauffage; de plus, avant d'atteindre cet- te zone la matière peut être soumise à un chauffage préalable par la chaleur contenue dans les gaz volatils expulsés, et elle peut aussi pire soumise à un mouvement turbulent au cours de ce préchauffage. Grâce à cette caractéristi- que de l'invention, le procédé peut être conduit d'une manière entièrement con- tinue, les gaz volatils expulsés étant en même temps efficacement utilisés pour améliorer l'économie de l'opération entière.
Au cours du préchauffage, la chaleur sensible des gaz,de même que leur chaleur latente, peut être com- plètement utilisée, de l'air étant fourni pour brûler les constituants vola- tils combustibles.
Grâce au présent procédé, le combustible peut être porté à une tem- pérature atteignant environ 1500 C sans addition d'air, Ceci a pour effet d'ex- pulser tous les constituants volatils, et le produit obtenu peut servir à titre de pâte à électrodes pour des fours électriques, tels que ceux du type Soderberg par exemple.
L'appareil selon l'invention est composé dun compartiment mobile, par exemple rotatif, pourvu d'électrodes d'amenée du courant électrique, ce compartiment ou les électrodes étant établis de telle sorte que les électrodes soient en contact constant avec la matière turbulente. Conformément à l'inven- tion, le compartiment peut être constitué dans un tambour rotatif auquel sont fixées des électrodes qui pénètrent à l'intérieur du compartiment et reçoivent le courant de commutateurs fixes en contact de glissement avec des organes col- lecteurs de courant montés sur le tambour. Cet appareil est simple et fonction- ne de façon sure, et la matière peut être amenée au dit appareil et en être évacuée d'une manière économique.
Finalement, selon une autre caractéristique de l'invention il peut être monté en liaison avec le dit compartiment une chambre de préchauffage mo- bile, par exemple rotative, qui peut en outre être pourvue d'éléments servant à fournir de l'air destiné à la combustion des constituants volatils chassés, qui sont amenés à la dite chambre à partir du compartiment de chauffage. Grâce à cette disposition, cette amenée d'air, de même que l'alimentation du compar- timent de chauffage en combustible préchauffé, peuvent être effectuées d'une manière simple.
On décrira maintenant l'invention en se référant au dessin annexé qui représente à titre d'exemple deux modes de réalisation d'un appareil con- forme à l'invention et sur lequel s
Figure 1 est une coupe verticale longitudinale dune première for- me de réalisation de 19 appareil
Figure 2 est une coupe par la ligne 2-2 de figure 1.
Figure 3 est une coupe verticale longitudinale d'une deuxième forme d'appareil.
A la figure 1 du dessin, 1 désigne un tambour monté de façon ro- tative et pourvu d'un garnissage isolant 3. Le tambour 7. possède une section élargie 1 dont les parois extrêmes 2 sont pourvues d'électrodes 5 qui sont connectées, à 1-'aide de câbles 10, avec des bagues collectrices de courant 11 disposées sur le tambour. Les bagues collectrices 11 recueillent le courant de commutateur fixes 12 qui, par exemple, frottent sur les dites bagues.Les commutateurs 12 sont alimentés en courant électrique arrivant par des câbles 13.
Les électrodes ± sont espacés l'une de 1-'autre de distances assez faibles pour qu'il y en ait toujours au moins une, et généralement deux, en contact avec la matière, comme il ressort de la figure 2, dans laquelle la charge de matière est désignée par 14. De plus, les électrodes 5 sont montées dans la pa- roi 2 de telle manière qu'on puisse les enfoncer plus profondément à l'intérieur de la portion élargie 4 à mesure quelles s9usent et, en outreles remplacer aisément. Une des extrémités du tambour 1 est entourée d'une enveloppe 6 dans laquelle la matière finie est déchargée.
La portion de tambour 1 représentée sur la figure 1 à droite de la portion élargie est pourvue sur sa circonfé- rence de tuyaux d'amenée d'air '1 qui pénètrent assez profondément à Pinté-
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rieur du tambour pour faire saillie au.=dessus de la charge de matière à cet endroit du tambour. Le tambour 1 est montéavec une légère pente vers l'enve- loppe de sortie 2,afin d'assurer le cheminement nécessaire de la matière au cours de la rotation du tambour. .
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Le fonctionnement de 19appareil des figures 1 et 2 est le suivant La portion de tambour 1 qui est pourvue des tuyaux d 1} amenée d 9 air 2. sert de ¯ chambre de préchauffage pour la matière introduite dans l'extrémité la plus haute du tambour.. La longueur de cette portion 1 est calculée de façon qu'elle corresponde à la transmission de chaleur désirée et, si nécessaire;
, cette por-
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tion peut être pourvue d,9organes de transmission de chaleur rapportés intérieu- remento En quittant cette portion du tambour, la matière passe dans l'élargis- ,
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sement / .9 qui constitue la chambre de chauffage hors de laquelle.la, matière est déchargée dans l'enveloppe 6.Le cheminement décrit de la matière est con- tinu en raison de la rotation du tambource qui a pour effet de soumettre la
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matière à une agitation constante, à la fois dans la portion 61argie 1± et dans la partie restante du tambour.
Le chauffage de la matière contenue dans la por- tion élargie 4-, est effectué par le courant électrique constamment maintenu à travers la matière turbulente, comme d'écrit plus haut au sujet de la figure 2 où le sens de rotation du tambour est indiqué par une flèche.Les constituants volatils expulsés par suite du chauffage passent de la portion 'élargie 1 dans la portion du tambour 1 qui est pourras des tuyaux damenée d'air 7, et ils sont brûlés à 1?aide de l'air admis par ces tuyaux.Les gaz résultant de cette combustion s'écoulent le long du tambour ! jusqu'à une cheminée et, pendant ce passage, ils cèdent constamment de la chaleur à la matière.
Accessoirement. un ventilateur peut être monté entre le tambour et la cheminée pour créer le tirage désiré dans le tambour qui, dans l'exemple représentés, affecte sensi-
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blement la forme d9un our rotatif. A sa sortie de la portion élargie IiMJ la matière peut être soumise à un refroidissement indirect par de l'air qu'on fait par exemple passer par un tube hélicoïdal et qui, peut ensuite être intro-
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duit dans les tuyaux '1 lorsquil a été préchauffé. On notera que lesdits tuy- aux 1 doivent être placés à une distance telle de la portion élargie que la
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matière contenue dans ladite portion ne risque pas de s5enflamer et de brûler avec l'air introduit.
Le refroidissement peut par exemple avoir lieu dans un refroidisseur combiné arec 9nvoppe 6g bien que ce refroidisseur puisse aussi être monté directement sur le tambour 1.@La quantité d'air fournie aux tuyaux 2 peut être réglée d'une manière connuset ces' tuyaux peuvent affec- ter des formes très diverses.
Dans la forme de réalisation de la figure 3, le tambour 1 est pour- vu de saillies annulaires intérieures 8 qui constituent des barrages limitant
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une chambre de chauffage 9 .9 les e "lectodîs étant introduites dans cette chambre à travers la paroi cylindrique du tambour. En ce qui concerne les autres détails, la construction et le mode d9action de l'appareil peuvent être les mê- mes que ceux précédemment décrits au sujet des figures 1 et 2.
Le présent appareil peut recevoir de nombreuses formes différant de celles des figures 1 à 3. Par exemplela zone de chauffage peut être consti- tuée par un tambour de faible longueur dans chacune des extrémités duquel est montée au moins une électrode fixe, maintenue en contact constant avec la char- ge de matière contenue dans le tambour. Celui-si peut avoir une section de for- me cylindriquepolygonale ou autre; de plus, il peut être rotatif ou être ani- mé d'un mouvement oscillant ; il peut être horizontal ou inclinée et il peut aussi être établi de manière à décharger la matière par basculement. Finale- ment, la zone de chauffage peut affecter la forme d9une auge ou chambre qui re-
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doit un mouvement d9oseîllatîon, de vibration ou un autre mouvement.
La chambre de préchauffage peut aussi être construite de la manière qui vient d'être décri-
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te. Dans le cas de ces formes de réalisation de Pappa:#il$ le procédé est de préférence réalisé d'une manière discontinue sur des charges séparées.