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" Procédé pour dégazer des combustibles solides se trouvant dans un lit de combustibles à l'état fluidi- fié".
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La présente invention concerne des perfectionnements au procédé pour dégazer des combustibles solides se trou- vant dans un lit de combustibles à l'état fluidifié,le- quel lit est maintenu à une température élevée favorisant la dégazéification ,par exemple à 700-1000 C. Cette température élevée s'obtient en introduisant de la cha- leur sensible dans le lit de combustibles soit par la paroi du réacteur soit au moyen d'un courant de matière solide ou gazeuse porté à une température élevée et qu'il faut amener au lit de manière continue .
La température élevée peut être obtenue dans le réacteur lui-même par la combustion d'une partie du lit de combustibles au moyen d 'un agent de gazéification conte- nant de l'oxygène libre .
En introduisant de la matière fraîche à dégazer dans le lit de combustibles porté à température élevée, il de peut que , en fonction de l'espèce du combustible em- ployé, les particules de combustible solide à dégazer se ramollissent plus ou moins , de sorte que les particu- les solides adhèrent les unes aux autres et que des croûtes peuvent se former sur la paroi du réacteur.
Pour éviter cette agglomération fâcheuse, il est connu d'injecter, au moyen d'un gaz porteur, les parti- cules de combustibles à dégazer dans le lit fluidifié qui se compose en majeure partie de particules de coke dures déjà dégazées. Il se produit ainsi un mélange rapide des particules encore à dégazer et des particules déjà déga- zées, ce qui empêche l'agglomération des particules. De plus, les croûtes sur la.paroi du réacteur sont suppri-
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mées par un bon choix de la position de l'embouchure du tube d'injection.
Comme gaz porteur, on employait le plus souvent une partie du gaz produit qui était ramené, à cet effet, au réacteur ou bien les particules de combustible à dégazer étaient injectées dans le réacteur au moyen d'un autre gaz, par exemple de la vapeur.
Or, on a trouvé qu'on peut employer, aussi comme gaz porteur, un gaz contenant de l'oxygène libre. Par des essais dont les résultats.,. figurent au tableau sui- vant et dans lesquels on a comparé les procédésoù la matière à dégazer était injectée dans le réacteur soit au moyen d'un courant de N2' soit à l'aide d'un gaz con- tenant de l'oxygène libre , on affait la constatation rendement surprenante que le rendement '-d'hydrogène de CH4 et homolo- gues et d'hydrocarbures non-saturés restait dans les deux cas à peu près égale, de sorte que la crainte que le gaz, se dégageant lors du chauffage de la matière à dégazer, soit brûlé en majeure partie par de l'oxygène, ne s'est pas confirmée , bien que le gaz d'injection renferma une quantité d'oxygène libre ,
telle qu'elle pourrait brûler entièrement ou pour une partie considérable les produits volatils se trouvant dans le charbon .
TABLEAU
EMI3.1
<tb> Composition <SEP> du <SEP> charbon: <SEP> :Fines <SEP> à <SEP> injecter <SEP> avec <SEP> :Fines <SEP> à <SEP> injecter <SEP> avec <SEP> le
<tb>
<tb> 37,4% <SEP> matières <SEP> volatiles <SEP> :un <SEP> courant <SEP> de <SEP> Ncomme <SEP> :gaz <SEP> contenant <SEP> de <SEP> l'oxygène
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<tb>
<tb> calculées <SEP> sur <SEP> charbon <SEP> sec:gaz <SEP> porteur <SEP> :libre
<tb>
EMI3.2
exempt de cendres 3 #######################
EMI3.3
<tb> matières <SEP> volatiles <SEP> :30 <SEP> kg <SEP> de <SEP> charbon <SEP> + <SEP> 5 <SEP> m <SEP> :40 <SEP> kg <SEP> de <SEP> charbon <SEP> +:15 <SEP> kg <SEP> de
<tb>
EMI3.4
calculées sur charbon sec:de N, à l'heure :28 m3 de 0 à :
charbon T
EMI3.5
<tb> 5,4% <SEP> de <SEP> cendres <SEP> :l'heure <SEP> :26m3 <SEP> d'air
<tb>
<tb> 2,8% <SEP> d'humidité. <SEP> :+4,5 <SEP> m3 <SEP> de
<tb>
EMI3.6
... :0 à l'heu- : re
EMI3.7
<tb> Température <SEP> dans <SEP> le <SEP> 840: <SEP> 790 <SEP> : <SEP> 760 <SEP> : <SEP> 820: <SEP> 815 <SEP> 740
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<tb> réacteur <SEP> C
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<tb> nm3/kg <SEP> de <SEP> charbon <SEP> brut
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<tb> @ <SEP> @ <SEP> .- <SEP> @ <SEP> H2. <SEP> 0,161 <SEP> :0,154 <SEP> :0,138 <SEP> :0,145: <SEP> 0,153 <SEP> 0,140
<tb>
EMI3.8
iiiq et hodioilogues 0,096 :01087 :0,082 z075: 0,076 0,062
EMI3.9
<tb> hydrocarbures <SEP> non-saturés: <SEP> 0,019 <SEP> :0,015 <SEP> :0,017 <SEP> :0,016:
<SEP> 0,015 <SEP> 0,016
<tb> @
<tb>
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Par conséquent, il est possible d'injecter les particules de combustible à dégazer au moyen d'un gaz contenant de l'oxygène libre sans que le gaz de déga- zéification soit brûlé. En particulier, ceci présente des avantages dans les systèmes de dsgazéification dans lesquels la chaleur nécessaire à la dégazéifica- tion est engendrée dans le réacteur lui-même à l'aide d'un gaz contenant de l'oxygène libre.
Dans ce cas, le combustible à dégazer peut être injecté au moyen de ce gaz, ce qui supprime le gaz d'injection spécial. Ceci augmente le rendement du procédé, puisque l'insufflation du gaz d'injection spécial augmente les pertes de chaleur.
En employant une partie du gaz produit comme gaz d'injection, il était nécessaire de purifier d'abord le gaz brut produit avant de le ramener, comme gaz d'injection, par une pompe de circulation, par un ventilateur ou par des moyens similaires; à cet effet, l'appareil purificateur de gaz devait être spéciale- ment grand par rapport à la quantité de gaz produite par le procédé de dégazéification . e désavantage est également supprimé si le courant de gaz contenant de l'oxygène libre est employé comme gaz porteur pour la matière à dégazer.
Les grands avantages de l'invention se manifes- tent, en particulier dans les systèmes de dégazéifica- tion , dans lesquels le courant de gaz qui'assure le maintien du lit de combustibles à l'état fluidifié, sert en même temps d'agent de gazéification et de gaz porteur pour la matière à dégazer.
Dans un tel système , on peut bien employer un réacteur sans grille, ce qui présente l'avantage que la matière à dégazer peut être insufflée librement
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dans le lit de combustibles.
De préférence, on opère avec des particules de charbon d'un diamètre de 1 mm environ et avec des vi- tesses d'injection de 5-20 m/sec.
Deux modes de réalisation du procédé selon l'in- vention seront décrits à présent, en référence aux dessins ci-annexés. La figure 1 représente schématique- ment un réacteur de dégazéification dans lequel un lit de particules de combustible 2 est maintenu à l'état fluidifié au moyen d'un mélange de gaz introduit en 3. be mélange de gaz se compose par exemple d'air ou d'un mélange oxygène-vapeur, oxygène-air ou oxygène-acide carbonique, qui forme en même temps le gaz porteur pour la matière à dégazer qu'il faut amener au réacteur.Le gaz produit est évacué par 4, tandis que le coke dégazé est soutiré par 5. La figure 2 représente aussi schémati- quement un réacteur de dégazéification 1, dans lequel un lit de combustibles 2 est maintenu à l'état fluidifié.
Un mélange de gaz contenant de l'oxygène et dans lequel de la matière à dégazer est mise en suspension est introduit dans le lit de combustibles par un certain nombre de brûleurs 3.
Le gaz produit sort du réacteur par le tube 4, tandis que le coke formé entre, de manière continue, en
7 par le tube de soutirage 5 et au moyen de la vis transporteuse 6.
Par le tube 8, on introduit de la vapeur dans le tube de soutirage 5, en sorte que la matière se trouvant au fond du cône 9 et dans le'tube de soutirage 5 est maintenue à l'état fluidifié, tandis que-la vapeur refroidit en même temps les cokes à évacuer.
Même si la dégazéif ication dans le réacteur n'est pas effectuée au moyen de la chaleur engendrée,dans le
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lit par suite de la combustion ainsi qu'il est décrit dansles modes de réalisation susindiqués, mais au moyen de la chaleur engendrée ailleurs et introduite dans le réacteur sous la forme de chaleur sensible par la paroi du réacteur ou à l'aide d'une matière inerte portée à température élevée, il est utile d'introduire la ma- tière à dégazer dans le réacteur au moyen d'un gaz por- teur contenant de l'oxygène libre. En modifiant la quantité d'oxygène , cette méthode permet, le cas échéant, de faire varier, de manière simple, la température du lit à l'état fluidifié .
A l'aide de la combinaison susmentionnée dégazéi- fication-gazéification partielle, il est possible de préparer , à une pression normale.,un gaz riche, dont la valeur calorifique dépasse 4000 kcal/m3.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour dégazer des combustibles solides se trouvant dans un lit de combustibles à l'état fluidifié, dans lequel de la matière à dégazer est injectée de manière continue et dont la matière dégazée est soutirée de ma- nière continue, caractérisé en ce que la matière à dégazer est injectée dans le lit au moyen d'un gaz porteur contenant de l'oxygène libre.