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Pour-)obtenir du charbon actif, il est connu de traiter des matières carbonées à l'aide de vapeur d'eau, d'acide carbonique etc., seules ou en mélan- ge à d'autres gaz d'activation à des températures de 800 à 10000 C. Comme agent d'activation bon marché, on utilise à cette fin principalement de la vapeur d'eau et ce en-concentrations relativement élevées. On s'est déjà efforcé également d'exécuter l'activation de matières carbonées dans une couche en mouvement tour- billonnant, afin d'obtenir de plus grandes vitesses de réaction grâce au bon échange de chaleur et de matière qui se produit lors du traitement de matière à grains fins dans la couche en mouvement tourbillonnant.
On a cependant constaté que le charbon actif préparé de cette manière est très tendre et résiste donc peu aux frottements. Ces produits peuvent très bien convenir à des fins déterminées, par exemple pour la fabrication de charbon décolorant)en raison de leur bonne aptitude au broyage.
Jusqu'à présent, il n'a cependant pas été possible de préparer dans une couche en mouvement tourbillonnant du charbon actif en morceaux; qui sont 'utilisables pour l'absorption de gaz. Ceci vaut en particulier pour les charbons actifs servant à l'exécution des divers procédés de séparation de gaz à l'aide d'agents adsorbants en mouvement, auxquels sont évidemment imposés des conditions très sévères au point de vue résistance aux-frottements, à cause du fait que ces agents sont constamment en mouvement.
On a constaté à présent que l'on peut aussi obtenir, dans une couche en mouvement' tourbillonnant, des produits en morceaux résistant aux frottements, lorsque, contrairement à ce qui se fait dans les procédés connus, on réduit for- tement la concentration en vapeur.d'eau jusqu'à utiliser moins de 0965 kg de va- peur par mètre cube normal de gaz moteur, et, de préférence, moins de 0,60 kg de vapeur par mètre cube normal de gaz moteur. Dans ce cas, le terme "vapeur" désigne la somme de la vapeur ajoutée et de la vapeur d'eau formée lors de la com- bustion, tandis que l'expression "gaz moteur" désigne les gaz restants à intro- duire pour maintenir la couche en mouvement tourbillonnant, tels que, par exem- ple, l'azote,l'anhydride carbonique, l'oxyde de carbone, l'hydrogène, etc...
Selon une forme d'exécution particulière du procédé suivant l'inven- tion, la qualité du charbon actif est encore davantage augmentée, lorsqu'on main- tient dans le réacteur à couche en mouvement tourbillonnant une atmosphère neutre ou mieux-une atmosphère réductriceo
Dans les conditions normales, on ne peut maintenir la concentration en vapeur d'eau conforme à la présente invention que lorsqu'on peut faire usage, comme gaz moteur, de gaz pauvre, qui n'est cependant disponible que dans très peu de cas.
Lorsqu'on utilise du gaz de four à coke dans une chambre de combustion isolée, il n'est pas possible de faire descendre la température d'entrée à la'. partie inférieure de la couche en mouvement tourbillonnant jusqu'à une valeur de
800 à 1000 C, lorsqu'on introduit un mélange stoeohiométrique de gaz et d'air ou un tel mélange avec un faible excès ou un faible manque d'oxygène.
La solution la plus simple consiste à refroidir la chambre de combus- tiong par exemple, en ne l'isolant pas thermiquement. Une telle manière de pro- céder n'est cependant pas économique Selon une autre forme d'exécution du pro- cédé suivant l'invention, par injection d'un peu d'eau dans la chambre de combus- tion, la température est diminuée et la vapeur d'eau est diluée dans une mesure telle qu'il est possible d'obtenir les concentrations prescrites en valeur à la température sus indiquée.
La réduction conforme à l'invention de la concentration en vapeur d'eau est, dans tous les cas, obtenue en montrant dans la chambre de combustion un dispositif générateur de vapeur pour évacuer la chaleur en excès. Ainsi, les besoins propres en vapeur d'appoint sont couverts, tandis que l'on dispose encore de vapeur pour d'autres usages Il est également possible d'utiliser la chaleur dégagée du réacteur et de monter un dispositif générateur de vapeur dans le cou- rant de gaz évacué.
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Une forme d'exécution particulièrement avantageuse du procédé sui- vant l'invention consiste à ramener à l'aide d'un injecteur dans la chambre de combustion une partie du gaz évacué de cette chambre pour régler la concentration en vapeur à la valeur requiseo Comme gaz moteur ou gaz d'entraînement, on utili- se le gaz de combustion; 1 air ou, au mieux, la vapeur d'appoint. On peut évi- demment aussi utiliser des gaz évacués d'un autre système de combustion, à condi- tion que ces gaz satisfassent aux conditions qui leur sont imposées.
Le procédé suivant l'invention convient avantageusement à la fabri- cation de charbon actif au départ de charbon pré-oxydé au moyen d'air.
Par l'expression "charbon pré-oxydé au moyen d'air" (en bref, "oxy- oharbon") dans le sens du procédé suivant l'invention, on désigne des charbons contenant de 18 à 38 % environ de matières volatiles, qui ont été traités à l'ai- de d'air ou d'autres gaz oxygénés jusqu'à une augmentation de leur teneur en oxy- gène d'au moins 4 % environ.
A cette fin, le charbon de départ présentant une grosseur de grains inférieure à 0,2 et, de préférence, à 0,1 mm, est traité pen- dant au moins 4 heures dans un tambour rotatif ou pendant au moins 1 heure dans une couche en mouvement tourbillonnant à environ 200 à 300 0 à l'aide d'un cou- rant d'air vigoureux, de façon que dans le gaz évacué du réacteur contienne en- core de l'oxygène en quantités appréciables.
Les corps façonnés préparés au dé- part d'oxycharbon en utilisant du brai et durcis thermiquement acquièrent, par le traitement courant jusqu'ici en couche tourbillonnante, une surface rugueuse;, ain- si que des fissures et des fentesqui donnent lieu à une'désagrégation des grai- nes, particulièrement en raison du fait que, par ce procédé d'activation, on ob- tient un produit tendre. Lorsque l'activation est exécutée par le procédé sui- vant l'invention, les corps façonnés acquièrent une enveloppe dure et lisse et sont dépourvus de fissures et de fentes.
EXEMPLE
Un réacteur à couche en mouvement tourbillonnant à deux plateformes superposées ont été chargées de morceaux bruts de charbon pré-oxydéo Le brûleur disposé en dessous de la plateforme inférieure a été alimenté à l'aide d'un mé- lange de 4 parties en volume d'air et de 1 partie en volume de gaz de ville. A partir d'une chaudière raccordée derrière le réacteur on a introduit par un in- jecteur 1 kg de vapeur par mètre cube de gaz de ville, de façon à recycler une quantité telle de gaz résiduaire que chaque mètre cube de gaz moteur sec présente une teneur en eau de 0,5 kgo Une analyse de ce gaz a révélé qu'il contenait en- core 7 % d'hydrogène pur.
La résistance au frottement de charbon actif ainsi préparé a été dé- terminée par tamisage. A cette fin, sur une table vibrante munie d'un tamis à mailles de 1,5 mm, on a mis la qualité à tester de charbon actif et on a recueilli la fraction détachée par frottement au cours des fortes vibrations imprimées à la table vibrante pehdant 1 heureo La quantité de matière ainsi détachée n'était que d'un tiers seulement de celle que l'on a obtenue avec un charbon actif prépa- ré avec une teneur en vapeur d'eau plus élevée présentant la même capacité d'ad- sorptiono
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour l'activation de matières carbonées à l'aide de va- peur d'eau et à l'aide d'un gaz d'entraînement ou gaz moteur à une température de 800 à 1000 C dans une couche en mouvement tourbillonnant, caractérisé en ce que la teneur en vapeur d'eau du mélange d'activation est maintenue inférieure à 0,65 kg de vapeur par mètre cube de gaz d'entraînement, de préférence inférieure à 0,60 kg de vapeur par mètre cube de gaz d'entraînement.