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FIRME STEINKOHLEN -ELEKTRIZITAT A. G.,. résidant à ESSEN/
RUHR (Allemagne).
(Mandataire :E. DELLICOUR).
PROCEDE DE DEGAZAGE DE CHARBON A GRAINS FINS.
(Inventeurs :K.SCHAFF et K.H. ,KRIEB).
(ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en Allemagne le 14 jan- vier 1955 - déclaration de la déposante).
Lettre rectificative jointe pour valoir comme de droit, à la date du 10/Z/56: Les corrections suivantes doivent être apportées dans la description du bre- vet : 1 en page 2, dernière ligne, remplacer les mots "admission d'air inférieur" ; en page 5, ligne Z, remplacer les mots "addition d'air inférieur" et en page 8, ligne 9, remplacer les mots "air introduit par le dessous" par "admiasion d'air inférieure à la normale".
2 en. page 3, ligne 25 ; en page 4, lignes 20-21 ; ligne 3 à partir du bas en page 5 ; en page 6, lignes 24-25 ; en page 7, ligne 6 ; en page 8, lignes 24 et 31, remplacer "gaz de transformation ou gaz transformé*1 par "gaze de transfor- mation ou de recyclage".
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Il est .connu de dégager le charbon à grains fins dans un courant de gaz et ainsi d'obtenir, outre un coke à grains fins, qui peut être brûlé dans les foyers de chaudière, un gaz de dégazage. E dégazait le charbon dans un système chauffé de l'extérieur, on
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obtient, il est vrai, un gaz de dégazage à haut pouvoir calorifique, mais il faut tenir compte que le charbon, par suite de la mauvaise transmission de chaleur n'est chauffé et dégazé que lentement, Le rendement moyen d'- une telle installation de dégazage est par suite déaavan- tageusement petit.
En outre, la zone plastique du charbon est traversée si lentement que le charbon reste collé le long des parois tubulaires et forme des dépôts, d'où résultent par suite des engagements de l'appareillage de dégazage.
Pour éviter spécialement ces derniers inconvénients, on a proposé d'effectuer lors du dégazage du charbon un chauffage interne tel qu'un gaz, généralement une partie du gaz de fabrication,est brûlé avec admission d'air dans les chambres de dégazage et que le dégazage du charbon s'effectue simultanément au moyen de ce gaz chaud. En exécutant l'opération de cette façon, le pouvoir calo- rifique du gaz de dégazage est abaissé par l'azote in- troduit avec l'air de combustion. Le volume d'air néces- saire estdéterminé par la quantité de chaleur requise dans la chambre de dégazage, quantité qui dépend essen- tiellement, en outre du travail de dégazage et des'pertes de chaleur, de la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer le charbon.
On considère comme extraordinaire- ment désavantageux que cette quantité de chaleur requise doit être couverte par du gaz de. fabrication cher bu au moyen d'un autre gaz de prix élevé. D'autre part, en' outre da cette diminution du pouvoir calorifique par raréfaction au moyen d'azote, une autre diminution du Pouvoir calorifique résulte de la compostion des hy- drocarbures tels que le méthane. De plus, pendant la combustion avec admission d'air inférieur, l'oxygène
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existant se fixe principalement sur le méthane et les hydrocarbures plus élevés du gaz de combustion, générale- ment avec formation de CO et de H2. Le méthane se décompo- se très rapidement à hautes températures.
Par la coopération d'une part de la raréfaction par l'azote et d'autre part par la décomposition des hydrocar- bures, le pouvoir calorifique du gaz de fabrication dans les procédés connus est tellement abaissé que, dans la plupart des cas, on n'a pu jusqu'ici produire aucun gaz de fabrication dont le pouvoir calorifique répond aux exigences d'un gaz de ville.
L'invention a entre autre pour but d'augmenter, dans le dégazage de charbon à grains fins avec chauffage interne de la chambre de dégazage, le pouvoir calorifique du gaz de dégazage en diminuant en même temps la quantité requise de gaz chaud.
L'invention concerne un procédé de dégazage de char- bon à grains fins ou de poussier de charbon avec chauffage interne de la chambre de dégazage et consiste à préchauf- fer le charbon avant son entrée dans la chambre de dégaza- ge jusqu'à son ramollissement, et à introduire par com- bustion de combustibles,tels que par exemple le goudron ou d'autres hydrocarbures, les gaz de combustion obtenus simultanément avec le gaz de dégazage transformés chauds comme gaz de support additionnel pour couvrir la quantité de chaleur requise en même temps avec la matière, à dégazer dans la chambre de dégazage pour provoquer par exemple un tourbillonnement de ces gaz et à empêcher après le dégaza- ge des réactions indésirables du mélange grâce à un refroi- dissement du gaz de dégazage.
Ce dernier point peut aussi être réalisé par le retrait de la chaleur lors du dégazage.
Pour refroidir le mélange de gaz et de ooke on peut consti- tuer des zones de refroidissement dans la ohambre de déga- zage. La chambre de dégazage est utilement refroidie par récupération ou régénération pour phauffer l'air de
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combustion en vue du chauffage de combustible.
On considère comme une invention particulière le fait de préchauffer aussi le charbon dégazé avant son entrée dans la chambre de dégazage jusqu'à proximité du point de ramollissement. La température de préchauf# fage peut se trouver environ entre 350 et 400 C et peut être obtenue sans perte en gaz de fabrication, car un prédégazage ne se produit que faiblement à ces tempé- ratures et le dégazage principal du charbon commence aux environs de la zone de fusion plastique.Le chauffage du charbon avant son entrée dans la chambre de dégazage peut être réalisé par exemple au moyen des gaz de fumée d'une installation de chaudières, dans le courant des gaz de fumée ou grâce à un échangeur de chaleur ou dans un plateau flottant.
L'air de combustion pour le chauffage du combusti- ble, par exemple pour la combustion du goudron ou des autres hydrocarbures, qui servent à la fabrication du gaz de combustionnécessaire conformément à l'invention, et la masse de gaz de fabrication servant à la transfor- mation peuvent être préchauffés dans des échangeurs de chaleur du type à récupération ou à régénération par la -chaleur sensible des gaz de fabrication s'échappant du dégazeur.
Pour fabriquer des gaz de combustion à introduire dans la chambre de dégazage conformément à l'invention, celle-ci propose de libérer de manière connue les gaz de production du goudron, de soumettre ce goudron à la combustion. Le goudron ou d'autres combustibles sont avantageusement préchauffés et brûlés avec de l'air pré- chauffé de manière telle que, en outre d'hydrogène et de méthane, il se dégage ; de l'eau et de l'- oxyde de carbone, c'est à dire que la combustion du char-
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bon ou d'autres hydrocarbures,s'effectue de manière ap- propriée avec addition d'air inférieure.
Les.avantagea obtenus par l'invention consistent en ce que, au lieu de gaz de fabrication chers ou d'- autres gaz chers, la quantité de chaleur requise pour la chambre de dégazage peut être obtenue au moyen de combustibles à bon marché, par exemple de goudron résul- tant de la fabrication. D'autres avantages consistent en ce qu'en utilisant un gaz de fabrication comme gaz d'ap- port, on diminue en même temps la formation de suie et l'on réalise les conditions thermodynamiques favorables au dégazage..
Un autre avantage d'importance primordiale 'réside en ce que les hydrocarbures provenant du dégazage, en particulier le méthane, demeurent dansle gaz de fabrication comme constituants de haute valeur, car on évite le crackage des hydrocarbures dans le gaz de fa- brication utilisé comme gaz d'apport ; combustion du gaz de fabrication ne se produit et la durée du passage du gaz de fabrication mélangé aux gaz chauds de combustion dans la zone chaude de dégazage tourbillonnant n'est pas assez longue pour attaquer les hydrocarbures et les trans- former. De bette façon les hydrocarbures restent contenus dans le gaz de fabrication du fait que des réactions in- désirables sont évitées par le refroidissement.
Le mélange de gaz et de coke est de nouveau refroidi sous 700 C en un temps court et ainsi une/décomposition des'précieux hydrocarbures est évitée, ., '
En résumé, par'rapport à' l'état actuel de la technique, on empêche que l'oxygène provoque avec le gaz de fabrication une combustion de ce dernier en outre on obtient que le gaz de fabrication nécessaire transformé en gaz d'apport traverse la zone de gazéification en un temps si court qu'il ne se produit aucune décomposition
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importante des hydrocarbures.
En outre des combustibles de peu de valeur, comme le goudron et d'autres hydrocar- bures, sont enrichis pour produire du gaz de chauffage comme résidus de distillations d'huiles minérales et- soumis au dégazage, combustibles qui sant difficile- ment utilisables pour d'autres buts; le résultat favora- ble consiste en ce que un gaz riche, par exemple le gaz de ville peut être obtenu par dégazage.
L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un dessin représentant une forme d'exécution uniquement exemplative.
Le dessin montre schématiquement une installation destinée à l'exécution du procédé conforme à l'invention.
Le charbon arrive de la trémie 1 à travers le broyeur 2 dans le réchauffeur 3, dans lequel il est ré- chauffé jusqu'aux environs du point de ramollissement.
Ensuite, par l'intermédiaire d'un gaz d'apport, il est dirigé vers la chambre de dégazage 4 en formant un jet con- tinu. Dans celle-ci a lieu le dégazage du charbon. Le gaz de fabrication s'échappe à travers le conduit 4a et est séparé de manière connue dans le séparateur 5 du coke à grains fins, qui aussitôt peut être envoyé à l'état chaud par le conduit 5a dans un foyer de chaudière;
le gaz de fabrication lui-même est refroidi dans l'échahgeur de cha- leur 6 à un point tel que la température de régime du gaz de transformation permet d'utiliser pour le ventilateur 9 des matériaux de construction économiques, de façon à ne pas exiger des aciers à haute résistance calorifique. Le - gaz de%fabrication valorisable est séparé dans le sépara- finisseur teur7 du coke encore présent et épuré dans l'épurateur à gaz 8 des goudron et autres impuretés.
La quantité de cha- leur nécessaire peut être obtenue par la combustion du gou- dron et des impuretés séparées dans l'épurateur à gaz 8, qui sont réchauffés dans un échangeur de chaleur 10.
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L'air de combustion comprimé indispensable est réchauffé dans un échangeur de chaleur 11 placé dans la chemina- de refroidissement 12 de la chambre de dégazage et brûlé dans le brûleur 13 avec les goudrons et autres matières préalablement réchauffés.
Les gaz de combubtion obtenus de transformation
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peuvent être aJR9né-a ,simultanément avec le gaz/réchauffé à nouveau,dans le réohauffeur 6,amenés tangentiellement dans la chambre de dégazage 4 destinée au dégazage du charbon, en vue de former un tourbillon autour du jet continu de charbon,
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R E'V END l 0 A T ION 80 1. Procédé de dégazage du charbon à grains fins ou du poussier de charbon par chauffage interne, dans une chambre de dégazage, caractérisé en ce qu'un gaz de chauf- fage est formé extérieurement à une chambre de dégazage (4) par combustion ( de préférence par combustion de goudron et d'autres hydrocarbures) et utilisé simultané- ment avec du gaz de fabrication comme gaz d'apport en vue de dégazer le charbon à l'intérieur d'une chambre de déga- zage,
et en ce qu'après dégazage du charbon la chaleur est retirée hors du mélange de dégazage à sa sortie de ladite chambre.