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Procédé pour l'obtention d'agglomérés brûlant sans fumée et agglomérés ainsi obtenus .
Le brevet belge antérieur N 512.197 du 18 Juin 1952 et l'addition à ce brevet N 515.736 du 22 Novembre 1952 du demandeur concernent un procédé et un appareillage donnant toute satisfaction pour le défumage des agglomérés de charbon et de brai ; les charbons visés dans ces bre- vets ne doivent toutefois contenir que peu de matières fuligineuses de constitution .
Le procédé déjà décrit ne convient pas généralement pour le traitement d'agglomérés à base de charbons contenant plus de 13 % de matières
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et il ne convient pas du tout pour les charbons qui fondent
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gonflent. ;',.::.;., gonflent. %,' - ,. ' La présente invention concerne un procédé présente invention concerne procédé de préparation d'agglomérés brûlant sans fumée qui remédie à l'inconvénient mentionné et qui peut s'appliquer à des charbons contenant des matières fuligineuses de constitution.
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Il peut .ainsi être utilisé pour tous les charbons-et-plus particulièrement à la gamme des charbons contenant plus de 13% de matières volatiles.
Le procédé suivant l'invention résulte de la constatation surprenante que, si l'on incorpore à un aggloméré d'un charbon contenant même plus de 13 de matières volatiles, et étant de plus fondant et gonflant, un certain pourcentage de charbon activé, l'aggloméré à base de ce mélange, réalisé à l'aide de brai ou de tout autre liant, brûle sans fumée et conserve sa forme tout le temps de la combustion. Il est bien entendu que le charbon à agglomérer et le charbon actif sont intimement mélangés préalablement à l'agglomération.
Il est probable que le phénomène de la suppression de la fumée à la combustion des agglomérés conformes à l'invention est due à la réduction par la présence du charbon actif, des propriétés inhibitrices vis-à-vis de l'oxydation des charbons autres qu'anthraciteux et des liants, pendant la combustion.
La réaction d'oxydation prend du fait de la présence dans les agglomérés de charbons activés bien répartis dans la masse, une vitesse telle qu'elle devient très supé- rieure à la vitesse de décomposition par craquage des éléments constituants des charbons et du liant, responsables des
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éléments fumigènes. Grâce à cette très grande vitesse d'oxydation, les éléments dûs au craquage qui auraient pu être fumigènes se trouvent en fait détruits leur contact avec le charbon activé, et l'aggloméré fabriqué selon l'in- vention brûle sansfumée.
On a pu observer le caractère spécifique de l'action du charbon actif en la comparant à celle-d'autres. matières non fumigènes telles que le sable, l'anthracite, le semi-coke et le coke de charbons divers. on s'est aperçu que, dans tous les cas, leremplacement du charbon actif par un de ces produits, même à taux beaucoup plus élevé, ne permettait plus d'obtenir le défumage, au-moins, le liant provoquant toujours une certaine fumée.
Le procédé de l'invention consiste donc à mélanger intimement charbon non traité passant au tamis de 2 mm et un charbon au moins partiellement activé de granulométrie inférieure à 1 mm et de préférence voisine de 0,2 mm, à ajouter un ' et à agglomérer l'ensemble.
L'utilisation de grenulométriesdifférentes ne permet pas d'obtenir le mélange intime nécessaire.
Selon l'invention- on peut utiliser différentes sortes de charbon activé; les essais du demandeur ont été toutefois réalisés avec le charbon actif obtenu selon le procédé décrit dans la demande de brevet déposée par le demandeur simultanément à la présente demande pour !!procédé de fabrication de charbon actif à partir de charbon de houille et produits obtenus".
Le procédé décritdans cette demande, est applicable notamment à des charbons fondant.. et gonflant et est caractérisé en particulier en ce qu'on procède d'abord
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à une préactivation à une température, comprise entre 150 et
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350 C, pendant une durée de ,2 à -5 neures, puis à l'activation ,"..-:!;
:.;' ;,\ . > , , :,';". ,. .. proprement dite effectuée à l'aide de vapeur d'eau de préféren- ce diluée dans un gaz inerte à .une - température de,600 à 1.000 C, pendant environ 8 heures,
Selon un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, on utilise un charbon fortement activé, tel que celui obtenu selon le procédé résumé ci-dessus après l'activation proprement dite, on peut incorporer de 8 à 40% d'un tel charbon actif dans l'aggloméré selon la nature de celui-ci, pour obtenir un produit brûlant sans fumée.
Selon un autre mode de réalisation, on utilise un charbon partiellement activé ou encore un charbon fortement activé maisen proportion trop faible pour obtenir le défum2ge recherché et on traite l'agloméré obtenu selon le procédé décritdans le brevet antérieur ? 512.197 du demandeur.
On a constaté en effet, en mélangeant à un
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charbon fondant- et gonflant (C:'ESt-.--dlrt' un charbon ne se prêtant pas au procédé de défumage de ce brevet antérieur N 512.197) une certaine proportion de charbon ayant subi une partieseulement du procédé d'activation (par exemple seulement la préactivation) décritdans la demande de brevet simultanée du demandeur que l'aggloméré résultant de ce mélange se prêtait par contre au traitement de défumage connu,
En d'autres termes, on fabrique suivant
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cette variante des :l:;,:;J.G:'::,é3 constitués par exemple : d'un charbon type ûBm?¯-'r'L1S ¯ ailv ' à 17 de matières volatiles, de ce même charbon ¯= r,.n' r'"Jb5- qu'un traitement d'oxydation réduit; d'un . - 1 o ,, é=..'- tel que du brai .
Les agglomérés
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ainsi obtenus subissent alors le traitement de défumage connu par le brevet antérieur précité ? 512,197 ; on obtient ainsi un produit ne donnant pas de fumée lors de la combustion et conservant sa forme tout le temps de la combustion.
Le pourcentage nécessaire dans l'aggloméré non traité de charbon partiellement active est députant moins important que le degré d'activation est plus poussé et que le charbon, de base est plus pauvre en matières fumigènes.
On a donné ci-dessous, à titre d'illustra- tion, des exemples nullement limitatifs de mise en oeuvre du procédé conforme à 1'invention.
Ces exemples portent sur quatre charbons de caractéristiques nettement différentes :
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rature Entières . Indice au #: Teneur en
Volatiles en % ; creuset cendres
Charbon A 1/4 gras: 13 0 4% " B 1/2 gras: 17 2 5%
C gras 21 3,5 5%
D 'flambant 39.5 7, 5%
Ces charbons sont utilisés à la même granu- lométrie de 0 - 2 mm,
L'indice au creuset caractérise les pouvoirs gonflant et fondant etcorrespond à la. norme A.F.N.O.R.
M 10.001 .
On a préparé des agglomérés en utilisant, parmi les différents liants possibles, un bi-ai de goudron
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de houille ayant un point de ftsio:, TL,S, 7Cc
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Dans une première .série' d'essais,on a mis.
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' .:: ' -,', N4.:-r. ,H ;f:: :--::;#.4'k".;."" I\-:\':;'. -,'.A en oeuvre le premier mode de réalisation, du procédé ',con:forme';t:',1>",-:r , c3 îl? '- '.:--' . 1" ': q!;;2i' :' ' y,; , r ion,='.ë.wuti¯ l.i'santï'urt harbônz fortèncrïIa'cifyon.;,-.,' a:.'donné da.Î1s', 1'e'" tàb1éàù('c'ïà:prèsÍes fpro:P'oJ:tions, ,.:pàr rapp'ort' , , l'ensemble, "de charbon actif,''à'.'partir''desquelles , , j,!'!( ".."0<" $"1;" néré final.. brûle sans fumée, on a utilisé ceS''chorboiïs actifs5''-' de diverses provenances'comme il est indiqué ci-dessous; ces charbons actifs ont des gxan.u¯o éies, de 0,1 à'0,3 mm. pour l'obtention de l'aggloméré final, on a employé 7% de brai par rapport à l'ensemble,
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<tb> origine <SEP> du <SEP> charbon <SEP> : <SEP> Surface <SEP> spécifique <SEP> :
<SEP> Teneur <SEP> en <SEP> charbon <SEP> actif <SEP> donnant
<tb> actif <SEP> . <SEP> du <SEP> charbon <SEP> actif <SEP> -:un <SEP> aggloméré <SEP> ne <SEP> fumant <SEP> pas <SEP> et
<tb> : <SEP> en <SEP> m2/g <SEP> :contenant <SEP> les <SEP> charbons <SEP> non <SEP> traités
<tb>
<tb> B <SEP> C <SEP> : <SEP> D
<tb>
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noix fe eoco 1,307 '* lu . , 16% z 40% pin 872 16% 34% 50% 65%
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<tb> houille <SEP> (obtenu
<tb>
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conrjio) selon les procédés 1.243 10% : 19% 26% 33%
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<tb> charbon <SEP> B <SEP> préactivé:
<tb>
<tb> selon <SEP> la <SEP> demande <SEP> 120 <SEP> : <SEP> 70% <SEP> 93% <SEP> :
<SEP> -
<tb>
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sîcultanée à 2?.Qn3 psndaiit 2 heure s 30
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<tb> charbon <SEP> B <SEP> B <SEP> active
<tb>
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selon la demande 1.130 12% ' \ 175o j 28% 42%
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<tb> simultanée
<tb>
Dans une deuxième série d'essais, on a ¯ni en oeuvre le second !!lads e réalisation du procédé conforme à 1'invention en faisant subir à un asgloméré obtenu dans un
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premier, stade le 'traifemenfde 'cTëfûmage décrit-:dans.le,brevet .t.-\ '%'''-'*'-''!.'-'-% %, ''#:"' X. y :#;"/ zrialîâprépâraîjxoS-ïdë, ïVagïpméréoirf.a,V, .''p. 9 utilisé comme charbon' etif soit du charbon -par 'activé, ' soit' une'proportion relativement faible sde "-'charbon fortement activé;
on.'a''employé le brai cité ci-des3us5" à la même proportion de 7% par rapport à l'ensemble; les granulo- métries des charbons non traités et des charbons/actifs sont les mêmes que celles données dans le, première série d'essais.
Dans le tableau ci-dessous, les proportions minimales de différents charbons actifs, par rapport à l'ensem- ble, à partir desquelles l'aggloméré final brûle-? sans fumée.
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Origine <SEP> du <SEP> charbon <SEP> Surface <SEP> spécifique <SEP> : <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> charbon <SEP> actif <SEP> donnant
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<tb>
<tb> actif <SEP> du <SEP> charbon <SEP> actif <SEP> : <SEP> un <SEP> aggloméré <SEP> ne <SEP> fumant <SEP> pas <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> m2/g <SEP> contenant <SEP> les <SEP> charbons <SEP> non <SEP> traités
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<tb> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D
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<tb> noix <SEP> de <SEP> coco <SEP> 1.307 <SEP> 3% <SEP> 8% <SEP> 15% <SEP> 20%
<tb>
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<tb> pin <SEP> 872 <SEP> 5% <SEP> 12% <SEP> 20% <SEP> 32%
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> houille <SEP> (obtenu
<tb>
<tb>
<tb> selon <SEP> les <SEP> procédés:
<SEP> 1.243 <SEP> 4% <SEP> 8% <SEP> 16% <SEP> 23%
<tb>
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<tb> connus)
<tb>
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<tb>
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<tb>
<tb> charbon <SEP> B <SEP> préacti-
<tb>
<tb>
<tb> vé <SEP> à <SEP> 220 C <SEP> pendant: <SEP> 120 <SEP> 10% <SEP> : <SEP> 30% <SEP> : <SEP> 50% <SEP> : <SEP> 60%
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<tb> 2 <SEP> heures <SEP> 30
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<tb> charbon <SEP> B <SEP> activé
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<tb> selon <SEP> la <SEP> demande <SEP> : <SEP> 1.130 <SEP> 4% <SEP> 8% <SEP> 18% <SEP> : <SEP> 24%
<tb>
<tb>
<tb> simultanée
<tb>
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Au-dessous des pourcentages de charbon actif mentionnés sur le tableau, les agglomérés'donnent à la combustion une émission de fumée et ceux qui contiennent des charbons B, C ou D se déforment.
Dans ce second mode de réalisation, le rendement total de la préparation de l'aggloméré brûlant sans fumée est voisin de 100% en poids et en outre le pouvoir calorifique de cetaggloméré est inférieur de moins de 5% à celui du charbon initial.
Le procédé conforme à l'invention présente le grand intérêt de permettre l'obtention d'agglomérés brûlant sans fumée à partir d'une large variété de charbons pouvantavoir des teneurs différentes en matières volatiles.
Ces agglomérés d'origines diverses peuvent ainsi avoir des teneurs en matières volatiles s'étendant sur une large gamme ce qui permet de les utiliser dans Ces applications nombreuses et variées.
En outre le premier mode de réalisation du.
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procédé est d'une t.vis grande simplicité ce il n.3 nécessite qu'une simple installation (}I 2..[;.;lor.10r.'.tlol1.