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Description


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   SOCIETE DE TECHNIQUE INDUSTRIELLE, résidant à P A R I S . 



  FOUR DE DISTILLATION A BASSE TEMPERATURE A CHAUFFAGE INTERNE POUR DU CHARBON
OU DES PRODUITS CARBONES. 



   Il est connu des fours dans lesquels on opère la distillation à basse température du charbon ou autres produits carbonés par fluidisation mé-   canique9   le charbon en grains de 0/3 mm., par exemple, tombant dans un cais- son de forme ondulée pour assurer sa suspension dans l'atmosphère du four. 



   Dans les fours connusle chauffage est externeo 
Les fours de ce type ont une production limitée du fait que la cha- leur doit traverser les tôles et du fait aussi que les gaz'de distillation étant généralement prélevés à la partie inférieure du four  9 1  atmosphère   ga- zeuse à la partie supérieure est insuffisante de sorte que le rendement du chauffage est faible. 



   Pour remédier à cette situation on peut injecter dans les fours de ce type à la partie supérieure, soit du gaz brûlé, soit de la vapeur   d'eau   généralement surchauffée, soit des gaz de distillation amenés à une tempéra- ture suffisante,soit un mélange de ces fluides,la majorité des calories restant,néanmoins, apportée par le chauffage externeo 
On peut aussi prévoir que la majorité ou la totalité des calories soit apportée par chauffage interneo 
Dans un four de ce type g 
1/ La majorité ou la   totalité   des calories est fournie par un flui- de chauffant, circulant du haut en bas ainsi que le charbon ou les produits carbonés à distiller,

   le fluide de chauffage étant introduit à la partie su- périeure pour être mis directement en contact avec le charbon ou les produits carbonés de sorte que la température du fluide de chauffage   s'abaisse   immédia- tement et prequ'instantanément en évitant toute surchauffe du charbon ou des sous-produits 

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2/ Les gaz de distillation mélangés au fluide chauffant sont pré- levés à la partie inférieure du four dans une zone dans laquelle le semi-coke est entièrement formé, 
Cette distillation correspond - à une formation en cenosphère des grains de charbon dont le vo- lume augmente de telle sorte qu'ils tombent facilement à la partie inférieure du four. 



   - Les poussières en se distillant gonflent également, elles s'ag- glemèrent le plus souvent en petites grappes qui sont assez lourdes pour tom- ber à la partie inférieure du four, dans tous les cas elles sont facilement séparées par un cyclone ou un autre appareil de dépoussièration quelconque, placé à la sortie du four pour séparer les fines particules de ce semi-coke du gaz sortant du four. 



   3/ Dans la plus grande partie de sa section, le four a générale- ment une forme rectangulaire; il est muni de plans inclinés d'une formé et d'une disposition telles que malgré la grande vitesse du fluide gazeux, les grains qui sont les plus lourds en tombant de plans inclinés en plans incli- nés voient leur vitesse de chute ralentie de telle sorte que lorsqu'ils par- viennent à la partie inférieure, la différence de la teneur en matières vo- latiles des grains de 2 à 3 mm par exemple et des poussières est très rédui- te ou nulle. 



     4/   Un four de ce type peut fonctionner à des températures très va- riables.La température du fluide gazeux peut, par exemple, être de 1.000 . 



  Sa quantité est calculée de telle manière que par mélange avec le charbon dans la chambre de mélanges, la température moyenne atteigne environ 500  de sorte que si l'on introduit dans le four du charbonà 35% de matières vola- tiles par exemple, le semi-coke contient environ 15% de matières volatiles. 



   Mais on peut évidemment utiliser le four faisant l'objet du bre- vet, à des températures plus ou moins élevées de façon à régler à volonté la teneur en matières volatiles du semi-coke obtenu. 



   En principe, c'est la température du fluide et du charbon et la quantité relative du fluide et du charbon qui règlent la température du semi- coke obtenu. 



   5/ Dans sa forme la plus courante,le four est alimenté par un dis- tributeur à vitesse réglable, en dessous duquel est placé un appareil, qui a pour objet de mettre le charbon en suspension dans l'atmosphère chaude, à la partie supérieure du four. 



   6/ Pour éviter dans toute la mesure du possible le craquage des sous-produits, il est bon que le chauffage du carbon soit en quelque sorte étagé C'est pourquoi le fluide gazeux est introduit en plusieurs veines, comme indiqué dans le plan joint, mais on peut aussi imaginer que le fluide gazeux soit introduit en plusieurs points du four ou sur une hauteur plus grande et éventuellement même à des températures différentes de fagon à évi- ter justement que les sous-produits soient abîmés. 



     7/   Pour éviter des condensations de goudron sur les   parois   du four, on peut chauffer celui-ci extérieurement, de même que les cyclones et tous les appareils correspondants. 



   Le chauffage externe peut être opéré à une température suffisante, pour qu'une certaine quantité de calories soit introduite dans le four par chauffage externe. 



   8/ Le four peut être chauffé par de la vapeur surchauffée seule ou par des gaz de distillation préchauffés ou par un mélange de ces deux flui- des. Dans ce cas on obtiendra à la sortie du four ou des appareils de   récu-   pération un gaz à pouvoir calorifique élevé. 



   9/ On peut également effectuer le chauffage par des gaz brûlés, le brûleur étant placé de préférence, au pied d'un puits de combustion comme in- 

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 caque au dessin jointo 
Cette formule présente de grands avantages de simplicité, elle a l'inconvénient de conduire   à   un gaz de pouvoir calorifique réduit. 



     10/   Une autre formule consiste à opérer le chauffage par un mélan- ge de gaz brûlé et de vapeur d'eau, la vapeur pouvant être introduite soit à l'état saturé soit à l'état surchaufféo 
Cette formule présente 1'avantage   d'être   simple et de conduire à la production d'un gaz d'un pouvoir calorifique suffisant pour qu'on puisse l'employer. 



   11/ Le pouvoir calorifique du gaz récupéré est en quelque sorte réglé par la proportion de vapeur introduite dans le gaz de chauffage, le mé- lange étant en tous cas opéré à une température suffisante pour introduire dans le four les calories nécessaires. 



   12/ On peut aussi augmenter le pouvoir calorifique du gaz produit en se servant de la combustion d'oxygène ou d'air enrichi d'oxygène. 



   13/ On peut encore utiliser au chauffage du four du gaz brut ou du gaz dégoudronné mélangé avec les mêmes gaz recirculés, de façon à créer par le mélange des gaz brûlés et des gaz recirculés un fluide de température appropriée 
Dans ce cas, le pouvoir calorifique du gaz récupéré est naturelle- ment plus   élevéo   
14/ On augmente le rendement du four en y   introduisant   du charbon préchauffé à une température qui peut atteindre 150  et même 300 . 



   15/ Le gaz de chauffage mélangé au gaz de distillation quitte le four à une température élevée de l'ordre de 500 . On peut récupérer une par- tie des calories contenues dans ces gaz par un condenseur à surface formant chaudière de récupération pour produire la vapeur nécessaire au fonctionne- ment du four. 



   16/ On peut prévoir à   1 intérieur   du four un dispositif de circu- lation différentielle comportant un caisson muni de plans inclinés dans le- quel sont envoyés par un moyen quelconque les particules les plus grosses de charbon ou produits carbonésles fines étant entraînées à l'extérieur du caisson par un courant de gaz à relativement grande vitesse; de cette façon la chute des particules les plus fortes est en quelque sorte freinée, elles restent plus longtemps dans le four et ont le temps nécessaire pour distiller. 



   La figure'l jointe représente schématiquement, à titre d'exemple, dans sa coupe axiale,un four conforme à   l'invention   dans l'hypothèse d'un four de distillation de charbon chauffé par un mélange de gaz brûlés et de vapeur d'eau. 



   Le gaz principal de chauffage est brûlé dans une chambre de com-   bustion   1. Il est introduit par un brûleur 2, il pénètre ensuite dans une sorte de puits vertical 3 dans lequel il est additionné en   4   de vapeur d'eau à une température appropriée pour que la température à la partie supérieure du puits de combustion soit de   1.000 .   Ces gaz brûlés pénètrent dans la cham- bre de mélange 5 en passant sur une série de déflecteurs, qui conduisent au meilleur mélange du charbon et du gaz de   chauffage.   



   Le charbon provenant de la trémie 6 passe par un distributeur 7, puis par un dispositif 8, qui le met, en quelque sorte, en suspension dans l'atmosphère de la chambre de mélange. 



   A la sortie de cette chambre,et dans l'hypothèse envisagée, la température du mélange des gaz et du charbon partiellement distillé s'établit aux environs de 500 . Ce mélange descend ensuite dans une chambre 9, de pré- férence de forme rectangulaire.Les particules les plus fines sont entraînées rapidement par le courant gazeux, les particules les plus grossières, au con- traire, sont freinées dans leur descente par des plans inclinés 10, de forme 

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 et de   disposition   appropriées de sorte que les grains restent plus longtemps dans   l'atmosphère   chaude du four et ont le temps de distiller 
Le mélange qui comporte des gaz de chauffage à 500 , des gaz de distillation et du semi-coke pénètre ensuite dans une chambre de détente 11,

   munie éventuellement de dispositifs nécessaires pour faciliter le dépôt, à la partie inférieure de cette chambre,des grains les plus lourds; ceux-ci passent par une écluse d'étanchéité   12,   pour tomber dans la vis d'évacuation 130 
Les gaz s'échappant de la chambre 11, et étant chargés des parti- cules les plus fines, passent ensuite dans un ou plusieurs cyclones 14, sépa- rant la majeure partie des produits fins qui, après être passés par une   éclu-   se   15,  rejoignent le semi-coke plus   gro s   dans la vis d'évacuation. 



   Le caisson 9, la chambre 11, les cyclones 14, baignent, dans l'e- xemple considéra, dans une atmosphère de 650  environ, entretenue par un brûleur 16. Le mélange de gaz de chauffage et de gaz de distillation s'échap- pent à la partie supérieure des cyclones par un ensemble de tuyauterie 17 qui les amène dans ùn condenseur formant chambre de récupération 18. Dans l'exemple considéré, ce condenseur comporte un faisceau tubulaire parcouru intérieurement par les gaz au fur et à mesure qu'ils se   refroidissent   exté- rieurement par de l'eau qui pénètre en   19,   sort à la partie supérieure en 20 sous forme de vapeur d'eau utilisée à la marche du four. Le goudron con- densé se rassemble à la partie inférieure du condenseur d'où il est évacué par une tuyauterie 21.

   Les gaz s'échappant du condenseur 18 par la tuyaute- rie 22 à une température qui serait, par exemple de 100 , sont ensuite   trai-   tés dans des tours à injection d'eau pour en séparer définitivement la va- peur d'eau contenue dans le gaz de chauffage.

Claims

Cette description est donnée à titre d'exemple, RESUME.

Fours de distillation à basse température de charbon ou autres produits carbonés dans lesquels 1/ La majorité ou la totalité des calories est fournie par un fluide chauffant circulant de haut en bas ainsi que le charbon,le fluide de chauffage étant introduit à la partie supérieure pour être mis directement en contact avec le charbon de sorte que la température du fluide de chauffage s'abaisse immédiatement et presqu'instantanément en évitant toute surchauffe du charbon ou des sous-produits 2/ Les gaz de distillation mélangés au fluide chauffant sont pré- levés à la partie inférieure du four dans une zone dans laquelle le semi-co- ke est entièrement forméo 3/ Dans la plus grande partie de sa section, le four a générale- ment une forme rectangulaire,

il est muni de plans inclinés d'une forme et d'une disposition telles que malgré la grande vitesse du fluide gazeux, les grains qui sont les plus lourds en tombant de plans inclinés en plans incli- nés, voient leur vitesse de chute ralentie de telle sorte que lorsqu'ils parviennent à la partie inférieure, la différence de la teneur en matières volatiles des grains de 2 à 3 mm par exemple et des poussières est très ré- duite ou nulle.

4/ Un four de ce type peut fonctionner à des températures très va- riables. La température du fluide gazeux peut,par exemple,être de 1.000 , sa quantité étant calculée de telle sorte que par mélange avec le charbon, la température moyenne atteigne environ 500 de sorte que si l'on introduit dans le four du charbon à 35% de matières volatiles par exemple, le semi-coke contient environ 15% de matières volatiles, la teneur en matières volatiles du semi-coke dépendant de la température du charbon et du fluide chauffant et leurs proportions relatives. <Desc/Clms Page number 5>

5/ Dans sa forme la plus courante, le four est alimenté par un distributeur ,' vitesse réglable,en dessous duquel est placé un appareil, qui a pour objet de mettre le charbon en suspension dans l'atmosphère chaude à la partie supérieure du four.

6/ Pour éviter dans toute la mesure du possible le craquage des sous-produits, il est bon que le chauffage du charbon soit en quelque sorte étage, on peut aussi imaginer que le fluide gazeux soit introduit en plusieurs points du four ou sur une hauteur plus grande et éventuellement même à des températures différentes,de façon à éviter justement que les sous-produits soient abîmés 7/ Pour éviter des condensations de goudron sur les parois du four, on peut chauffer celui-ci extérieurement, de même que les cyclones et tous les appareils correspondants.Ce chauffage externe peut être opéré à une tem- pérature suffisante pour qu'une certaine quantité de calories soit introduite dans le four par chauffage externeo 8/ Le four peut être chauffé par de la vapeur surchauffée seule, ou par des gaz de distillation préchauffés, ou par un.

mélange de ces deux fluides., 9/ On peut également effectuer le chauffage par des gaz brûlés, le brûleur étant placé de préférence au pied d'un puits de combustion comme indiqué au dessin joint., 10/ Une autre formule consiste à opérer le chauffage par un mélan- ge de gaz brûlé et de vapeur d'eau, la vapeur pouvant être introduite soit à l'état saturé soit à l'état surchauffé.

11/ Le pouvoir calorifique du gaz récupéré est en quelque sorte réglé par la proportion de vapeur introduite dans le gaz de chauffage,le mélange étant en tous cas opéré à une température suffisante pour introduire dans le four les calories nécessaires.

12/ On peut aussi augmenter le pouvoir calorifique du gaz produit en se servant de la combustion d'oxygène ou d'air enrichi d'oxygène.

13/ On peut encore utiliser au chauffage du four du gaz brut ou du gaz dégoudronné mélangé avec les mêmes gaz recirculés, de fagon à créer par le mélange des gaz brûlés et des gaz recirculés un fluide de température appropriée 14/ On augmente le rendement du four en y introduisant du charbon préchauffé à une température qui peut atteindre 150 et même 3000.

15/ Le gaz de chauffage mélangé au gaz de distillation quitte le four à une température élevée de l'ordre de 500 o On peut récupérer une par- tie des calories contenues dans ces gaz par un condenseur à surface formant chaudière de récupération pour produire la vapeur nécessaire au fonctionne- ment du four.

16/ On peut prévoir à l'intérieur du four un dispositif de circu- lation différentielle comportant un caisson muni de plans inclinés dans le- quel sont envoyés par un moyen quelconque les particules les plus grosses de charbon ou produits carbonés, les fines étant entraînées à l'extérieur du cais- son par un courant de gaz à relativement grande vitesse ; de cette fagon, la chute des particules les plus fortes est en quelque sorte freinée, elles res- tent plus longtemps dans le four et ont le temps nécessaire pour distiller.