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Info

Publication number: BE546595A
Authority: BE

Description


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  Dans les houillères, les terr.Llb et bassins a. scbl/:J.llJJ1ls 
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 augmentent au fur et à mesure du développement de l'exploi- 
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 tattion. Les terrils 11':: t"'Y'c1ent .f):;L::! , entrer en ignition, soit que le feu y a été portb par des cendres .non éteintes de chaudières, soit par iut,--:fl.2uca:. ;e .f!1'8VOCiUé par des frotteruents ou 
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 la pression toujours croissante des ratières entassées. Les 
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 températures atteintes pur m'ite consUJ11ation lente -peuvent aller jusqu'à un frittage de la roche. Ce phénomène démontre que les résidus de houillère en-Gubsés =in>1 dans les terrils ou les bassins à sch18,Ü)hiS contiennent encore une certaine quantité de principes actL:'s et que 1;ui' trL,i te,nent en vue el 1 extl'ai1'8 ceux-ci et d'en tirer profit peut présenter un intérêt et.devenir l"3G1unérater. 



  La présente invention se propose Le alise il profit de ces récidus et dune façon gén<±.r141e , de toutes les lti0re.s premières orniqueH de fui1Jlt; vtt1el;l,1' et el7e a pour objet un proche pour 1 gazéification continue et le tav.teueni; (cono- 

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 ni;que desdites matières en vu<; \1":.']1 i-wl.u.Ei.ra t=,a;: -1 ,('1[,<:.1.1,1-:' et substances su::ce,tiil Na d'une utili:,atiou l1H]..t:>!.f'idlf; tU! titre quccûtique. 311 u vi;:e L;tIr.E r,.rt .1e;.; i,pp. ,r.eill.,,;ré.=i conçus spéciale.i.,ent pour lu ,.il en oeuvrv'e 1.ativ irrcllF-- ':: ll1!r,j trcéd . 



  Une carctéristL:lue essentielle dru i>1:oc±,i,1, 1 r; JJI ((, l'invention, réside, dans lu fait que 1: gazéification des wattiF:res premières à traiter est assurée pur de la vapeur ci 'eau fortement surchauffée, ce sureitiuffage b la température de gazéification étant effectué par un chauffage à l'urc électrique d 'uni, vapeur d'eau obtenue en cowniuniquztnt à une masse d'eau Li chaleur perdue produite au cours de lu' production du gaz. L'amenée de 1,a vapeur d'eau fortement surchauffée dans la masse-à gazéifier se fait de f90n à éviter la formation de colonnes solides de mz.t14:%es et à permettre un glissement continu de ces matières vers la zone 
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 de gazéification.

   D'autre part, la vapeur d'eau de gazéification peut être amenée vers cette zone sous une pression v able selon qu'il s'agit de provoquer l'habituelle réaction de gaz à l'eau C   +'H20 =   00 + H2 à la pression normale d'une soufflerie (env. 
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 2 kg/cm2) ou la réaction C + 2H 2 = CH 4 une pression de vapeur ,d'environ 20 at. Les scories résultant de cette gazéification sont absolument inertes et ne   contiennent   ni du soufre, ni des composés de soufre. 



     L'appareillage   pour l'application du procédé comprendra, en principe, une installation de gazogène qui constitue le dispositif 
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 de gazéification des matières à traiter et une inBt:lla:tion de   refroidissement   et d'épuration des gaz produits. 



   Le gazogène utilisé présente comme caractéristique essentielle 
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 une enveloppe double entourant les ZÓ1;ojS du g,zo;f ne Fortement chauffées par l'opération de gazéification, cette enveloppe étant partiellement replie d'eau et permet la récu!:, 1;rt, Lion de la chaleur de rayonnement produite, qui est ainsi mise ?t profit pour 151 vaporisation de l'eau et le Pt'eliauffage de la V'!l)"U.l d'eau utili- 

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 sée kCJx7:" lu sa&:,eificablon.

   En pLltnE;, le > éja i : ,> j j ?, ii e est (:C,ulr).1.Y1; avec un. dispositif 'le c-hMffae l'urc ,Ôl<, c.trl:.,uij pour le surchauffas jusqu'à 1'cute.rU;a Je 1;. te<Jip.]r;,AiÀr<3 <1<# .tZifjcatio.n' '(environ 1.500 ), de 1 vapemr, p±. ± ctiau±16e dihn;* 1 bUfjdite .enveloppe* D*autre part, le gazonne comporte dans lu zoi-ie ii-t gazéification un foyer en Matière réfractaire, au-desims duquel . se trouve la cuve d'al.iaeïltatl.an et au-dessus duquel est prévue une chambre pour recueillir les scories liquides. Cette, cha.rl.3re Il sert avantageusement, en même temps, cofnme charnbre de' distri" butiqn de 1:: vapeur fortement surchauffée destin6e à gazéifier les matières à traiter.

   Pour l'admission de cette vapeur dans la   ' zone   de gazéification, le fond qui sépare le foyer de la susdite chambre est perce, d'une part, d'un orifice central, et d'autre   part   de canaux disposés, de préférence, en cercle près des pa= rois dela chambre et du foyer et dont une partie débouche ho- rizontalement et une autre partie obliquement dans la zone de gazéification,afin d'assurer d'une part   à   la fois une intro-   duction   axiale et radiale de la vapeur d'eau dans ladite zone et de provoquer ainsi un tourbillonnement de cette vapeur   d'eau '   à l'intérieur de la, masse à gazéifier et d'autre part éviter la formation de colonnes solides de la matières à gazéifier.

   Enfin, le gazogène est.muni encore d'une soufflerie pour produire, la pression variable, avec laquelle la vapeur   d'eau.fortement   surchauffée est conduite dans la   zone   de gazéification. En vue d'assurer une   alimentation     régulière   du foyer du gazogène en 
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 matières premières à gazéifier, à!1'encontre de la pression ré- gnant dans ce foyer et la cuve d'alimentation, un récipient de remplissage .est monté au-dessus de la cuve qui forme en quelque 
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 sorte une écluse entre lu trémie r';:.l7.mFuttLon Et ladite cuve, ce récipient étant obturable par des venues ;.u:,i Lien vu><.* ,1'a trémle que vers 1 cuve in #;dzoc,n:

   ,,'D'autres curMf.éri.rti.qu .iit 0.- et le i>;j ,,. j,,,1,j i .,, 

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 objet de la présente invention ressor/tent dela description :lui va 'suivre en regard des dessinc   annexés.   Cet)   dessins   re présentent, à titre d'exemple et schématique en fig 1 une coupe verticale du gazogène   agence   selon l'invektion, en fig. 2 une installation   complète   de gazéification de matiè res premières organiques de faible valeur et de refroidissement et d'épuration des gaz produits et en fig. 3 une coupe transversale du dispositif de suchauffaeg de la vapeur d'eau   à   l'arc électrique. 



   Selon la fig. 1, le gazogène pour la gazéification de premirres matières organiques de faible valeur, telles que les résidus de houillères provenant de terrils, bassins à achlamme ou   'gisements de   houille trop pauvres pour être exploités dans les conditions habituelles, comporte une enveloppe 1 remplie partiellement d'eau dont la paroi intérieure 2 sert dans sa partie supérieure au préchauffage de la vapeur d'eau produite par la chaleur de rayonnement engendrée par la gazéification;   ) est   le revêtement en matière réfractaire qui entoure le   foyer 4 dans lequel a lieu cette gazéification ; est la   chambre collective de scories liquides qui sert en même temps de chambre de distribution de la vapeur fortement surchauffée. 



    L'eau   entre par la tubulure 6 dans l'enveloppe 1   et .la   vapeur d'eau préchauffée passe en 6a vers le surchauffeur   7   de con- ception classique. Le gaz produit s'échappe en 16.8 désigne la cuve 3'alimentation qui communique avec le gazogène propre- ment diepar le tube 9. 10 est le récipient de remplissage placé en avant de la cuve et permettant une alimentation continue du   gazogène   en matières à gazéifier quelle que soit la pression régnant dans ce dernier et dans la cuve 8. A cet effet, le - récipient 10 comporte en haut et en   b;-ts   des vannes 11 et 12. 



  43 est un orifice centra formé par l'étranglement du fond du foyer 4-. 14 et 14'   désignent   des canaux   ménagés   dans; le   revêtement   

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 ri2';'cta:ire J) et dont. 8L'L1.X. 1 ±v,1 ,ii,Ù;.; p'.'rl4 <;<>;,<,i<iJ:>1 >.u<;1<1, 1;v.,c le foyer par des' ea1ùouelltu'(> b !.,>l''Í I.n 1.': ,)U ho l'j : {)Jlt., 1(. !JI': rd, 1.' Ul' j que l:E'lz.K ift.C1'.-',i ,ptu.' 14' v t, .i.-:;: tyupUC:t1111'E:;J Oc'l.r,;tltrC::: tW i it7;,. ver le haut. 15 l'! t.z7.t.;f1(' l'OI1.Vl'I:tUj'f) d'évacuation <').';: > , <; .J 1 1 . liquides. 1'erltxu:e de lu v:.ip<.;u<, (' :1' eau 1 cu ['Ch':;lUi'f(ü a une 'Lfnupl'<,.tu.L' d'environ 1.::;00Q, ne F;:1 en 1 61L . 



  Ce e ±; a :u i# ha afl L';ii a lieu dullU lu <# <.i.i ;. p v ;s 1 t 1 ± :113 r;ur'c,i.u1'C:.,c-x 7, dont la fie. 3 es-t urld coupe trutin\/rnule f:t qui UO'I1.I01'i.f..' une gcdne de passade de h1. vupeur en tuatière r0±', actGtire et une .série de couples d'électrodes 7' plongeant dans la gi;tÏne et en- tre lesquels se forme l'arc   électrique   provoquant le surchauf fage
En vue d'une mise en   march::

  -   rapide du gazogène, le foyer 4 peut être rempli   partiellement   de bois attisé par la souffle- 
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 rie 18 (fig. 2), grâce à. guoi les matières à gazéifier peuvent être amenées rapidement à la température de gazéification. ,.près ce démarrage, le gazogène est alimente norttialenient à. partir de la cuve   8.   et du   récipient   de remplissage 10 à travers les vannes 11 et 12. La   vapeur   d'eau produite est préchauffée dans l'enve- 
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 loppe 1, et fortement surchauffée, c'est--dire jusqu'à l'attein- te de la température de gazéification dans le dispositif de surchauffage 7. Puis, elle e st insufflée dans la chambre5 et dis- 
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 1 tribuée dans 1e foyer 4.

   Si le gazogène tl'avail1e sous une piession normale de soufflerie, le gaz. produit sera du type gaz à l'e'::.u de la formule CO + H2. S'il travaille sous une pression très élevée, le   gaz   produit sera un hydrocarbure de très haute valeur calorifique, en principe du   méthane   CH4   L'opération   de 
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 gazéification Sle déroule dans des candi tiont trr économiques et ,rsce au 1!r;cb :tIlt' fa{e de lu vapeiJ-i pur le gazogène même, l'appmnt ell calorief5' four.<lJr> par le dispositif due c;u.rc1'lauf-.':.v,;;P 1.';.rc 'le ctx'ilue (;.'-.-t relativement Culble. 



  Le 1,'-.'7. ,)1:,1., nll :.ri:; le af ;;rJ;l' rlt,'. eut 11:'Li7.'tC: refroidi et 

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 nettoyé   duns   l'installation représentée dans la fig 2. Celle- ci se compose de deux refroidisseure 20 et 21 dans   lesquels   le guz venant du gazogène et passant pur les conduites   16'et     16'   est refroidi par de l'eau venant en contre-courant et passant préchauffée par le gaz dans le gazogène par les con- duites 6 et   6' .   Dans ces reforidisseures les geudrons sont éliminés du gaz et recueillis dans un bac 22 à travers la .conduite   24.   En sortant du   refrôidisseur   21, le gaz est conduit !par la conduite 25 dans l'épurateur 23, où a lieu   l'élimi-   nation des composes du soufre,

     de   l'azote et d'autres impuretés éventuelles. 



   Le gaz à l'eau épuré, c'est-à-dire exemplt   d'azote,   peut être utilisé-dans les industries chimiques ou sa partie hydro- gène peut, après séparation du CO servir à l'enrichissement des goudrons recueillis. Le gaz méthane peut trouver de-nombreux emplois soit comme gaz de ville ; soit comme carburant pour moteurs à combustion interne à auto-allumage ou à allumage- commandé, soit pour d'autres usages aussi multiples que variés. 



  En ce qui concerne 1$ scories qui sont extraites du gazogène   à l'état   liquide et broyées ensuite en grains plus ou moins fins, elles sont absolument exemptes de soufre, celui-cu ayant      été éliminé au cours de la gazéification de la matière traitée, selon la réaction   SO 3 +   H2O SO4H2 et emmené   par le   gaz produit. 



  Elles peuvent servir, soit à la fabrication de matériaux de construction, soit à la pre lion de   clament   de haute qualité. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1 Procédé pour la gazéification continue et le traitement économique de matières premières de faible valeur en vue d'en extraire tous les principes et substances susceptibles d'une utilisation industrielle caractérisé par le fait que la gazéification des matières premières traiter est assurée par de la valeur d'eau fortement surchauffée ce <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 bt1t'l:lt:ufrat:e 1.-' tc. rp.xwtu:re. th: a r ; ' 3 f.'.i c: :? ti u o ,' 1, ¯irz . : t' , e -. tUG par un chauffage l'être (1(.'(; b:1.:1IHè: -1'1Hl' vapeur J' r;:.,U obtenue en coznuzuniqu;vtnt 5. une.: 'll"tCr:;tJ c1' e::tU 1 ch"lGul' perdue produite au cours de 1:-). production du gaz.

2 Procédé suivant 1, caractérisé en ce que l'amenée de la vapeur d'eau fortement surchauffée dans la masse gazéifier se fait de façon @ éviter la formation de colonne:; solides de matières et à permettre le glissement continu de ces matières vers la zone de gazéification. EMI7.2

3 l'rocsdé suivant 1, caractérisa en ce que la vupeur d'eau peut être amenée vers la zone de gazéification sous une pression variable selon qu'il s'agit de provoquer Inhabituelle réaction ' de gaz à l'eau C + H2O CO + H2 à la pression normale d'une EMI7.3 soufflerie (env. 2 !{g! c1l12) ou la réaction .C + 2Ii = CIl 4 une pression de vapeur d'environ 20 at.

4 Procédé suivant 1, caractérisé en ce que les composés de soufre SO3 contenus dans la matière à gazéifier sont transformés par l'adjonction de vapeur d'eau pendant la gazéification ou bien lors de la liquéfaction des scories en H2SO4 et partent sous forme gazeuse, à laquelle ils ont été amenés par la chaleur, avec le gaz produit.

5 Procédé suivant 1 et l'une des revendications 3 et 4, caracté risé en c e que le gaz produit suivant une de ces deux réactions est conduit dans un refroidisseur qui le libère des'goudrons et, le cas échéant, dans un épurateur qui élimine des composes non désirés et des impuretés éventuelles.

6 Prccédé suivant 1 et 5, caractérisé en ce que les goudrons peuvent être enrichis d'une part par une adjonction d'hydfo gène pris dans le gaz a l'eau et d'autre part par une adjonction EMI7.4 d'un ÉdCC'IL"É'at<91Àr de combustion liquide servant; en rHême tecips de dissolvant pour obtenir un carburant de h,-.ate valeur.

7 ..1'.F>"Jl"eillz>Lè pour. l'application du procédé 8eÜV'nt 1 et une <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 ou izlui;1;iii'w d<.;t rev>.,i,lic;:Lium> 2i ' t, 14ri 1 et une inst.ll:.:tion -le cl 3'É fstmtisn :... c;':!; produits, ccracti ei: r ut! ce u'une .riVr¯:J oj jre -rn.. arr: 1.:': :0(lf::, de gazogène fortement ctmtul'ft par 7.'oi3'r::.tion de : 'i.fi.:c.t.an, cette enveloppe, qui est p;.rt;ic:l;l.e r.nt remplie d'e,m r::t 'lui permet la récupération de la chaleur (Je rayonner ,ni, produite, servant qui la vaporisation de l'eau et au IJl"chtL1. l' ft<CE: le la vaoeur d'eau utilisée pour la gazéification.

8 Appareillage suivant 7, cé<.imct6i'i ;é en ce que le ç:ro.ne est combiné avec un dispositif de chauffage à l'arc 'lectricue pour le su-rc'.iauffage, jusque l'atteinte de 1' température d.e gazéi- fication (environ 1.500 ) de la vapeur préchauffée dans l'enveloppe qui entoure la gazogène.

9 Appareillage suivant 7, caractérisé en ce que le gazogène comporte dans la zone de gazéification un foyer en matière réfractaire au-dessus duquel se trouve la cuve d'alimentation et au-dessous duquel est prévue une chambre pour recueillir les scories liquides, chambre qui sert en même temps comme chambre de distribution pour la vapeur surchauffée.

10 Appareillage suivant 7 et 9, caractérisé en ce que la vapeur est admise dans la zone de gazéification, d 'une part par un orifice central traversant le feni du foyer de gazéification et d'autre part par des canaux disposés de préférence en cercle près des parois de la chambre et du foyer et dont une partie débouche horizontalement et une autre partie obliquement dans le foyer de gazéification.

11 Appareillage suivant 7, caractérisé en ce que le gazogène est muni d'une soufflerie pour produire la pression variable avec laquelle la vapeur d'eau doit être conduite dans la zone de gazéification.

12 Appareillage suivant 7, caractérisé en ce que] gazogène EMI8.2 4e re<n iixsmpe/ est fauni d'iin. rpi ligs2ee/ . u,, (je cuve 'Liiiiii(iltaest muni d'un. récipient/ nonté uu-,le8'u3 (le la cuve d'c3limenia- <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1 tien, et. L ".lui forme une .'cluse entre 1;, trémie d'ali'finttion et ladite cuve, ce récipient étant; obturable lifti- des vanaee, aussi bien vers la que vers la cuve, 1 .JU c:,.zoe?Jne ; 13" Appareillage ),ÜVtil1t 7, ccn'act(riIJ6 en ce que l'installation de refroidisse.nent peut comporter plusieurs refroidisBeurs combinas avec un bac aux goudrons.