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L'invention est relative à des fours à chambre verticale et à fonctionnement continu pour la production de gaz et de coke et dont les chambres verticales, en forme de puits, comportent les unes en dessous des autres une zone de dégazage, une zone de post-dégazage et une zone de re- froidissement, leur section transversale ayant la forme d'un rectangle étroit et allongé. Pour ces fours, il est connu d'effectuer la dégazeifica- tion du combustible par des gaz de balayage réchauffés dirigés, suivant un courant transversal par rapport à la colonne descendante de combustible, depuis un coté longitudinal du puits de dégazage vers l'autre côté.
Le mé- lange de gaz de balayage et de gaz de distillation, qui sort du puits de dégazage, est conduit, comme à l'ordinaire, par un barillet dans une instal- lation oû à lieu la récupération de substances carbonées de valeur et dans laquelle le mélange gazeux est débarrassé de ses constituants condensables tout en étant , le cas échéant, désulfuré avant d'aboutir au conduit con- tenant le gaz d'utilisation. Suivant les conditions à remplir dans chaque cas particulier, on peut utiliser une partie du gaz d'utilisation comme gaz de balayage ou l'on peut augmenter plus ou moins la quantité du gaz d'utilisa- tion, par l'utilisation à lui seul ou en supplément d'un gaz de balayage iner- te en diminuant en concordance le pouvoir calorifique du gaz d'utilisation.
Par le chauffage par du gaz de balayage, on peut, en outre, et sans modifi- cation constructive de l'installation du four, effectuer la dégazéifîcation du combustible, à volonté, à des températures différentes, par exemple sous la forme d'une pyrogénation à basse température ou d'une cokéfaction à une température moyenne ou élevée, la température finale du combustible dépendant d'une part, de la vitesse à laquelle il traverse la chambre verticale et, d'autre part, de l'enthàlpie totale, c'est-à-dire de la température d'entrée et de la quantité du gaz de balayage.
A cet effet, les fours à chambres con- nus, dans lesquels le courant de gaz de balayage est guidé transversalement comportent des dispositifs encombrants dont la construction et le fonction- nement sont compliqués et onéreux.
L'invention a pour but, tout en évitant ces inconvénients, de réaliser un four à chambre verticale fonctionnant d'une manière continue et avec guidage transversal du courant de gaz de balayage, qui, tout en exploitant au mieux la chute de température qui se produit dans l'installa- tion du four et en donnant à celle-ci un encombrement réduit, peut fonction- ner entre des limites écartées avec des températures finales quelconques pour le combustible à dégazéifier et avec une composition quelconque du mé- lange gazeux produit. Ceci est obtenu, conformément à l'invention, par la combinaison des dispositions constructives indiquées ci-après et par les dis- positions fonctionnelles qui sont ainsi rendues obligatoires ou possibles.
Les côtés longitudinaux de la chambre, en forme de puits, du four sont con- stitués de la manière usuelle, quand le courant de gaz de balayage est diri- gé transversalement, au niveau de la zone de dégazage sous la forme de pa- rois ajourées ou de parois dans lesquelles sont ménagés un grand nombre de passage pour le gaz, ces passages étant inclinés vers le bas, ces parois communiquant à l'extérieur avec une chambre de répartition contenant le gaz de balayage convenablement réchauffé ou avec une chambre collectrice pour le mélange évacué qui est formé par le gaz de balayage et le gaz de distilla- tion.
Le mode de construction le plus simple, qui est par conséquent adopté pour le four établi conformément à l'invention, consiste à introduire le gaz de balayage, sans changement de direction, sur toute la hauteur de la zone de dégazage et toujours du même côté longitudinal seulement et à évacuer ce gaz par le côté longitudinal opposé.
Conformément à l'invention, on éta- blit parallèlement au côté longitudinal qui sert à l'entrée du gaz de bala- yage et vers l'extérieur, successivement une chambre de répartition qui sert en même temps comme chambre de réchauffage pour le gaz de balayage, une cham- bre de combustion séparée d'une manière étanche au gaz de cette première chambre par une paroi de rayonnement et chauffée par une mélange gaz combus-
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tible-air, et un récupérateur séparé d'une manière étanche au gaz de cette deuxième chambre, ce récupération servant au chauffage préalable d'un ou des deux fluides chauffants dirigés vers la chambre de combustion.
Pour exploiter la chaleur sensible des gaz perdus sortant de la chambre de combustion, on établit, en un endroit approprié, à l'intérieur ou à l'extérieur de la maçonnerie du four, un échangeur de chaleur qui sert au réchauffage du gaz de balayage avant son entrée dans la chambre de répartition.
Par la réalisation constructive du four à chambre établi selon l'invention, on obtient, sans qu'une explication supplémentaire soit nécessaire, non seulement une direction simple et aisée du fonctionnement du four mais également un mode de construction peu encombrant, favorable du point de vue de l'économie thermique et néanmoins simple. Toutefois, la colonne descendante du combustible serait chauffée plus fortement à l'entrée du gaz de balayage dans la zone de dégazage qu'à la sortie de celle-ci.
Egalement en établissant au delà de cette zone une zone de post-dégazage, dans laquelle a lieu, par une compensation naturelle de la température,un réchauffage postérieur des parties du combustible qui auparavant avaient été chauffées moins fortement, on n'aurait pas encore pu remédier complètement à une distillation irrégulière des différentes parties du combustible.
Conformément à l'invention, on chauffe donc également la zone de post-dégazage par un courant transversal de gaz de balayage mais en faisant circuler le gaz en sens inverse. A cet effet, on fait intervenir une autre chambre de répartition du gaz de balayage, cette chambre communiquant, à la hauteur de la zone de post-dégazage et parallèlement à l'autre.côté longitudinal du puits de dégazage, par une paroi ajourée ou analogue avec ce puits, cette chambre de répartition formant, le cas échéant, une chambre de combustion et étant alimentée avec une quantité partielle et réglable du gaz de balayage réchauffé dans l'échangeur de chaleur.
Si la température d'entrée de cette quantité partielle de gaz de balayage n'est pas suffisante pour amener les parties du combustible, moins fortement chauffées dans la zone de dégazage à la température finale désirée, on peut réchauffer en conséquence le gaz de balayage, par sa combustion propre et partielle et par admission d'un véhicule d'oxygène approprié, dans la chambre de répartition. Le gaz de balayage, qui sort de la zone de post-dégazage, est ajouté à nouveau et conformément à l'invention à la masse principale du gaz de balayage réchauffé avant son entrée dans la chambre de répartition et de chauffage de la zone de dégazage.
On peut donc travailler dans la zone de post-dégazage avec une quantité quelconque de gaz de balayage sans modifier la quantité totale de gaz de balayage qui traverse la zone de dégazage.
Avantageusement, on établit dans le conduit, qui amène le gaz de balayage à la chambre de répartition et de chauffage de la zone de dégazage, un éjecteur qui fonctionne à l'aide de la quantité principale du gaz de balayage, chauffé préalablement, comme gaz entraîneur et qui aspire la quantité partielle de gaz de balayage, prélevée hors de la zone de dégazage, à travers une paroi ajourée ou analogue. Le gaz de balayage lui-même est constitué, de préférence, par une quantité quelconque de gaz d'utilisation débarrassé, de manière usuelle, des constituants condensables, ce gaz s'écoulant, suivant la pression du gaz d'utilisation sous cette pression, ou le cas échéant, après une détente partielle, vers l'échangeur de chaleur ou étant refoulé vers cet échangeur par une soufflerie.
Dans le cas oû l'on ne dispose pas d'un gaz combustible économique, qui provient d'une autre source,on peut chauffer la chambre de combustion avec une autre partie du gaz d'utilisation, cette partie étant, suivant son pouvoir calorifique et avant son entrée dans la chambre de combustion, dirigée ou non à travers une section séparée du récupérateur. Quand le prélèvement du gaz d'utilisation varie fortement, on peut ajouter, pour compenser ces variations, une quantité correspondante de fumées, qui sortent de l'échangeur de chaleur, au gaz de balayage avant sont entrée dans l'échangeur. Le four, établi selon l'invention., peut par conséquent, s'adapter, d'une manière remarquable, à toutesles conditions de fonctionnement désirées dans chaque cas particulier.
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La figure unique du dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple et en coupe longitudinale et verticale à travers l'ensemble du four, un four à chambre verticale fonctionnant d'une manière continue et établi con- formément à l'invention.
La chambre du four qui, de la manière usuelle, s'élargit coniquement vers le bas et dont la section transversale a la forme d'un rectangle étroit et allongé., comporte. les unes en dessous 'des autres, une zone de dégazage 1 , u n e ,z o n e d e, post-dégazage 2 e t u n e zone de refroidissement 3 dont la partie inférieure, qui sort de la maçon- nerie du four, est entourée d'une chemise 4 dans laquelle circule de l'eau ou de la vapeur. La partie inférieure de la zone de refroidissement 3 est reliée à une chambre 5 pour le refroidissement et l'extinction du coke et dans laquelle est introduite, par le conduit 6, l'eau chaude sortant de la chemise 4 ou la vapeur d'eau produite dans cette chemise. Dans la chambre 5 sont établis des dispositifs de vidange 7, constitués comme à l'ordinaire, pour le coke refroidi et éteint.
Le combustible à dégazéifier peut être, depuis une trémie de chargement 8 et à l'aide d'un sas 9, introduit dans l'extrémité supérieure de la zone de dégazage 1. Les parois latérales du puits de dégazage sont, sur toute la hauteur de la zone de dégazage 1, con- stituées sous la forme de parois ajourées 10 avec des passages orientés vers le bas. Une des parois ajourées 10 communique extérieurement avec une cham- bre de répartition et de chauffage 11 qui est parallèle à cette paroi alors que l'autre paroi ajourée communique avec une chambre collectrice 12, con- stituée d'une manière analogue, pour le gaz de balayage.
Le gaz de balayage, réchauffé dans la chambre 11 jusqu'à avoir la température d'entrée nécessaire, traverse la paroi ajourée correspondan- te 10 dans une direction transversale par rapport à la colonne de combusti- ble descendante se trouvant dans la zone de dégazage 1 et en quittant cette dernière il pénètre, à travers la paroi ajourée opposée, dans la chambre collectrice 12. Le gaz de balayage entraîne également dans la chambre 12 le gaz de distillation formé dans la zone de dégazage.
Le mélange de gaz de balayage et de gaz de distillation arrive, en passant par un barillet 13 raccordé à la chambre collectrice 12, dans une installation pour la récupé- ration de dérivés utiles du charbon et dans laquelle il est débarrassé, de la manière usuelle, des constituants condensables, après quoi il est amené au conduit pour le gaz d'utilisation. Sur ce conduit est branché un con- duit 14, muni d'un organe régulateur et obturateur par lequel une partie réglable du gaz d'utilisation est amenée à l'échangeur de chaleur 15. A par- tir de cet échangeur, la quantité de gaz d'utilisation, qui sert de gaz de balayage, arrive à l'état réchauffé par un conduit 16 dans la chambre de répartition 11.
Cette chambre de répartition 11 est précédée d'une chambre de combustion 18 séparée par une paroi de rayonnement 17, étanche aux gaz, d'oû les gaz perdus ou les fumées s'écoulent par un conduit 19 d'abord dans l'échangeur de chaleur 15 et ensuite, le cas échéant, après avoir traversé un autre récupérateur de chaleur perdue vers une cheminée non montrée.
A l'extrémité supérieure de la chambre de combustion 18, qui s'étend sur toute la hauteur et sur toute la largeur de la chambre de répar- tition et de chauffage Il et qui, comme celle-ci a une section transversale ayant la forme d'un rectangle étroit et allongé, sont établis plusieurs brû- leurs 20 auxquels l'air comburant est fourni, par plusieurs conduits de liai- son 21, depuis un récupérateur 22, alors que le gaz combustible, non préchauf- fé, est amené par des conduits obturables 23.
Dans le cas où l'on utilise pour le chauffage de la chambre 18 du gaz d'utilisation ayant un faible pou- voir calorifique ou du gaz pauvre provenant d'une autre source, ce gaz com- bustible est amené aux bruleurs 20 par un conduit obturable 24 depuis une section séparée du récupérateur 22 et à partir de ce conduit 24 par d'autres conduits de liaison 21 en étant réchauffé par récupération. Si un réchauf- fage du gaz combustible n'est pas nécessaire, la section du récupérateur 22, réservée au gaz, est également traversée par l'air comburant.
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Sur les deux côtés longitudinaux de la zone de post-dégazage 2, les parois latérales de celle-ci sont constituées, sur une partie de leur hauteur, d'une manière analogue aux parois latérales de la zone de dégazage 1, sous la forme de parois ajo urées 25. Une paroi ajourée, montrée à gauche du dessin, est reliée à une chambre de répartition 26 qui se trouve sous la chambre 12 et est séparée de celle-ci d'une manière étanche au gaz. A cette chambre 26 est amenée par un conduit 28, branché sur le conduit 16 et muni d'un organe-de réglage 27, une quantité partielle et réglable de gaz de balayage, chauffée préalablement.
Cette quantité partielle de gaz de balayage peut, le cas échéant, être réchauffée dans la chambre 26, qui sert alors de même temps de chambre de combustion, par la combustion d'une partie de ce gaz avec addition d'un véhicule d'oxygène, tel que l'air, qui est introduit par un conduit 29, afin que cette partie du gaz de balayage ait atteint la température d'entrée nécessaire. Dans le conduit 16, pour le gaz de balayage, est ménagée une cavité 30 en forme d'éjecteur, qui communique par la paroi ajourée correspondante 25 avec la zone de post-dégazage 2.
Par l'effet éjecteur exercé par le gaz de balayage, qui vient d'en bas, par le conduit 16 et qui sert de gaz entraîneur, la partie du gaz de balayage, prélevée auparavant hors de la zone de post-dégazage 2, est aspirée dans la chambre 30 et s'écoule, en même temps que le gaz entraîneur, par la partie supérieure en forme de tuyère, du conduit 16 dans la chambre de répartition 11. Le gaz de balayage s'écoule donc transversalement, aussi bien dans la zone de dégazage 1 que dans la zone de post-dégazage 2, à travers la colonne descendante de combustible, mais cet écoulement se fait, dans la zone de dégazage 1, en sens opposé par rapport à celui existant dans la zone de post-dégazage 2.
Le dessin montre que l'écoulement du gaz de balayage se fait dans la zone de dégazage 1, de la droite vers la gauche et, par conséquent, dans la zone de post-dégazage 2, de la gauche vers la droite. Dans la chambre collectrice 12, une partie importante des poussières de combustible, entraînées par le gaz, se sépare déjà, ces poussières étant accumulées dans le collecteur 31 d'oû elles peuvent être enlevées par le sas 32.
REVENDICATIONS.
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