BE555655A - - Google Patents

Description

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   La déshydratation des corps à forte teneur en eau, que l'on conduit par chauffage direct ou.indirect dans les dispositifs les plus divers tels que tambours, fours tournants, fours à cuve etc, est rendue difficile, dans bien des cas, par la formation de grumeaux, de fragments et de grenaille. Il s'ensuit souvent une déshydratation insuffisante à l'intérieur de ces grumeaux, et un surchauffage de leur partie extérieure. 



   L'invention a pour objet un procédé pour la déshydratation des corps à forte teneur en eau, qui consiste à 

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 traiter la matière à déshydrater, en une couche tourbillonnante à l'aide de gaz à 900-1200  environ, à amener la matière dans la couche   tourbillonnate   de' façon telle que, par la   vaporisa-   tion de l'eau, la température dans la couche tourbillonnante s'établisse à environ   100-200 ,   à séparer la poussière du gaz d'échappement qui est maintenu à une température   un   peu supérieure au point de rosée, et à mélanger la poussière, aà peu près à cette même température, avec la matière à déshydrater. 



  Le procédé est tout aussi bien applicable à des substances humides présentant une humidité plus ou moins adhérente,   qu'à   des sels secs qui ont une forte teneur en eau de cristallisation et fondent en se déshydratant. 



   Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comprend essentiellement une chambre de combustion dans laquelle on chauffe directement le gaz de séchage, de préférence l'air, un four à tourbillon auquel on amène le gaz de séchage, un dispositif mélangeur et transporteur pour la matière à déshydrater, lequel est de préférence constitué par une vis double à nettoyage automatique, et dans lequel la matière à déshydrater se mélange intimement à la poussière formée, un dispositif d'évacuation de la matière déshydratée, une sortie pour les gaz d'échappement, dans laquelle est installé un séparateur de poussières, et un dispositif qui conduit la poussière séparée à la vis double. 



   Pour réaliser le procédé, on chauffe directement le gaz de séchage, principalement l'air, dans la chambre de combustion, par exemple à l'aide de gaz de distribution, de fuel-oil, de poussier de charbon, et il est refoulé, dans la charge, avec les gaz de combustion, à travers les ouvertures du fond du four à tourbillon.

   On élève la température du 

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 mélange de gaz chauds autant que le permet la matière du fond   du four à tourbillon ; le cas de matériaux métalliques,   jusqu'à environ 900-1000 , dans le cas de matériaux céramiques jusqu'à environ   1200 .   Dans la couche tourbillonnante, on introduit continuellement assez de matière première pour que la température dans la couche tourbillonnante   s'établisse   à   100-200    environ par la vaporisation spontanée de l'eau.

   Avec cette basse température, le gaz d'échappement quitte le four à tourbillon en entraînant de la vapeur d'eau et de la poussière
De cette façon, on obtient une utilisation très poussée de la chaleur fournie, et en même temps on conduit la déshydratation avec la plus faible quantité de gaz possible, de sorte que l'usure des grains et la quantité de poussière entraînée attei- gnent des valeurs minima. Du gaz d'échappement, on sépare la poussière volante à environ 100-200 , dans des chambres, cyclones ou autres séparateurs de poussière usuels, la tempé- rature du gaz d'échappement étant un peu supérieure au point de rosée. Du séparateur de poussières, on conduit la poussière vers la matière brute et on la mélange intimement à celle-ci dans un dispositif mélangeur et transporteur, de préférence dans une vis double à nettoyage automatique.

   Dans certains cas, il est avantageux que ce dispositif mélangeur et transporteur soit équipé d'un échangeur de chaleur pour refroidir ou chauf- fer. En mélangeant la poussière   volante à   100-200  avec la matière brute, on obtient l'avantage d'obtenir un ameublisse- ment désirable de la matière brute introduite dans le four à tourbillon, et d'éviter la formation de grumeaux et l'agglomé- ration de la matière brute dans le four à tourbillon. Suivant la nature de la matière à traiter, il peut être nécessaire d'incorporer, en plus de la poussière volante, une matière 

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 fine supplémentaire, ce que l'on peut faire en utilisant une   poussière quelconque ; depréférence on se servira pour cela du   produit final finement divisé ou pulvérulent.

   En outre, on assure ainsi une distribution uniforme de la matière, même avec une grande section transversale de four, de sorte que les mouvements tourbillonnants et aussi la distribution de tempé- rature dans le four sont uniformes* Un autre avantage réside dans le fait que toute la poussière volante est liée, par adhérence dans le cas d'une matière humide, ou, dans le cas des cristaux à bas point de fusion, par agglomération après fusion locale des cristaux les plus voisins . On obtient ainsi un pro- duit final homogène, de composition uniforme et de   granulome tria   uniforme. 



   Sur la figure ci-jointe, on a représenté schématiquemet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Sur la figure, la chambre de combustion 1, avec les brûleurs 2, la sortie de cendres 3, le manomètre 4, le thermocouple 5, est disposée sous le four à tourbillon 6. Le four à tourbillon 6 est muni de la grille 7, des thermocouples 5, du dispositif d'évacuation
8 et de la conduite à gaz d'échappement 9. Dans la conduite   à   gaz d'échappement 9 se trouve le manomètre 4. La conduite à gaz d'échappement 9 débouche dans le dépoussiéreur 10. La poussière séparée dans celui-ci est conduite, par l'intermé- diaire du dispositif de dosage   11,   au dispositif mélangeur et d'alimentation 12, dans lequel arrive également la matière humide venant du réservoir 13.

   Le dispositif mélangeur et d'alimentation 12 introduit dans le four à tourbillon le   mélan-'   ge de poussière volante et de matière humide. Le gaz d'échap-   , pement   est évacué du dépoussiéreur 10 par la tubulure 14. 

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   EXEMPLE 1
Dans,un four cylindrique à tourbillon d'une section transversale de 5 m2 muni d'une grille finement perforée en métal inoxydable à chaud, se trouvent 2500 à 3500 kg de sulfate ferreux monohydraté sec, qui est maintenu en mouvement tourbillonnant vif par un courant d'air chauffé à 900-950  dans la chambre de combustion qui précède grâce à une flamme directe de fuel-oil. Au moyen d'une vis double, on introduit continuellement dans le four un mélange homogénéisé de 6000kg/h de sulfate ferreux commercial (contenant 300 kg d'humidité adhérente et 2600 kg   d'eau   de cristallisation), et environ 1000 kg de poussière volante de monohydrate (à 1000 environ)* L'énergie calorique   introduite   avec le courant de gaz sert à vaporiser par heure 2500 kg d'eau soustraite au sulfate.

   De ce fait, la température dans la couche tourbillonnante se maintient à   120-150 .   Le courant de gaz chargé de vapeur et de poussière, qui s'échappe à cette température, est dépoussiéré dans deux cyclones isolés thermiquement, et la poussière chaude est mélangée constamment au sulfate frais. Comme produit sec, on obtient par heure 3500 kg de sulfate ferreux monohydraté, que l'on sort continuellement du four par un'tube d'évacuation avec fermeture réglable à volet. Les cristaux de sulfate ont une grosseur de 0,1 à 0,2 mm, et par contre la matière sèche qui contient toute la poussière volante liée est formée, à 6-70%, de grains de 0,5 à 4 mm de diamètre. 



     EXEMPLE   2 ,, L'obtention du sulfate de sodium anhydre à partir du sel de Glauber se fait,à l'échelle technique, dans un procédé à plusieurs étages avec une dépense considérable d'appareillage, Par contre, suivant le présent procédé, on obtient le sulfate 

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 de la façon simple qui suit :

  
On mélange de façon homogène, par heure, 600 kg de sel de Glauber (à 56% d'eau de cristallisation),   avec   80 kg de poussière volante revenant du dépoussiérage, et on   introduit   le tout dans un four   à   couche tourbillonnante de 0,5   m2   de surface de grille, qui est rempli d'environ 250 kg de sulfate anhydre*   A   travers la grille, on souffle un courant gazeux à environ 900 , qui est produit par chauffage direct d'air à l'aide de gaz de distribution dans la chambre de combustion. 



  Avec vaporisation de 340 kg/h d'eau, on obtient 260 kg de sulfate anhydre que l'on enlève de la couche tourbillonnante, par portions, en passant par un sas. 



   Le sel de Glauber fond déjà à +33  ; c'est pourquoi, on arrive particulièrement bien, ici, à agglomérer la poussière volante à 1000 environ avec la matière d'alimentation, dans la vis double, grâce à une fusion partielle des cristaux de sel. 



   De facon similaire à celle décrite plus haut, on peut déshydrater d'autres sels contenant de l'eau de cristallisation, tels que le gypse, le   chlorure,de   magnésium, le sulfate de magnésium, la carnallite, etc. Il peut être avantageux de conduire le processus tourbillonnant à température élevée, pour déshydrater complètement les hydrates inférieurs, ou bien d'éliminer la majeure partie de l'eau à 100-200  et de déshydrater alors complètement la matière dans une deuxième couche tourbillonnante, ou dans d'autres appareils, à une température plus élevée, conformément aux pressions de vapeur d'eau. 

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   EXEMPLE 3
Dans la pufication à l'échelle industrielle des solutions de sels de zinc, on obtient une boue à haute teneur en manganèse et en fer, dont le traitement se heurtait antérieurement à la difficulté du séchage. Dans les processus de séchage connus, il se produisait des encrassements et de fortes incrustations dans les fours, sur les parois et les organes transporteurs, tandis que le séchage en profondeur des masses en grumeaux   était   très peu uniforme. 



   Suivant le présent procédé, la déshydratation se fait sans difficulté. Dans un four à tourbillon de 0,5 m2 de surface de grille, on introduit par heure environ 1400 kg de boue contenant du manganèse et du fer (avec une teneur en eau de 30% environ), en la mélangeant de façon homogène à 300 kg de poussière volante chaude recyclée, au moyen d'une vis double. 



  La charge de la couche tourbillonnante se compose d'environ 400 kg de matière sèche granulée, que l'on extrait par un dispositif d'évacuation, en proportion de la quantité amenée constamment. Le chauffage de 1'air chaufl à 900-110  se fait directement dans la" chambre de combustin, à l'aide de fuel-oil ou de poussier de charbon. 



   De façon correspondante, on peut aussi déshydrater simplement et économiquement d'autres matières humides, dans des installations à tourbillon relativement petites, par exemple les grandes quantités de boue provenant de la désagrégation de la bauxite, la boue de gypse provenant de la fabrication de l'acide fluorhydrique, et beaucoup de produits provenant des procédés de flottation sur grande .échelle.

Claims (1)

1. RESUME L'invention a pour objet: EMI8.1 1 - Un procédé pour la dé.Ùy1.I'ê:';;"-' ':".: des corps à forte teneur en eau, caractérisé par le @ qui l'on traite la inaltéré en couche tourbillonnante at cyen de gaz à environ 900-1200 , et qu'on l'arène dans la conçue tourbillonnante de façon telle que, par la valorisation de l'eau, la tempéra- EMI8.2 ture de la couche s'étaoMsoe 3. environ 100-200 , que l'on sépare la poussière du gaz d' éch29?8:::;.e::.-:.,I.:;

   qui est maintenu à une température un -ou S)¯IÇ;:"'ie1a'u au )''::..1t de rosée, et que l'on mélange la poussière, à peu près à cette même température, avec la matière à déshydrater.

   II - Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé EMI8.3 défini ci-dessus en I, qui coa4rer¯c a.,zfj chambre de combustion dans laquelle on chauffe directement le gaz de séchage, un four à tourbillon qui présente une entrée pour le gaz de séchage et une autre entrée pour la matière brasie amenée par un dis po, sitif mélangeur et transporteur, de préférence une vis double à nettoyage automatique dans laquelle la matière brute se mélange à la poussière volante, une auerture d'évacuation pour la matière déshydratée, et une ouverture de sortie pour le gaz d'échappement, un séparateur de poussière pour extraire la poussière du gaz d'échappement, et un dispositif pour introduire la poussière dans la matière erate.