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#Bri<iU t;t a èombuatibleo*t
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1-A,Présente invention apporta un perfectionnement au ooatbostible décrit dans le brevet principal précité et elle se rapporte à des combustibles sana fumée ainsi qu*à leur procédé de fabrication* En particulier, la présente invention et rapporte à un combuatible qui est un produit de remplacement approprié des briquettes de charbon de bois ou qui peut être utilisé coma* com- bustible de la %*;ne imière que du charbon de bois dur ou obtenu
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à parti: dee briquette* de et charbon de '),)18 dur* L'invention apport* un tu 008bult1...
} Bolide; apport* perèot.,,o;aaeae t ccwbuafci- t blo/8an fumée décrit dans le brevet principal précité. u1 est tozmé d m .élans. tassé de charbon gonelé et finement divisé et doua 11nt organique non bitwaineux et iangentielleuent *au tu- .6e. et iharbon gonflé et fiaient divisé ayant, A l'état brut de 1'1'od'1" .1on, une densité de chargement comprise entre environ 96 et ('60 kj/ *31, un* teneur en matière volatiles d'environ 3 à 3Lb% <t une gre.nulo.'1irie comprise entre environ 5 et 1000 Ni- orqnoi ce taarboa gonflé et finement divisé est également obtenu par oalo1uf.tiQu 1nst8.Dt..,. et par chauffage de particules car- bouées à une température comprise entre environ 593 et 1093*0# dam. un soudant de fat contenant de l'oxygène en une quantité 00.'" prie* entre environ 1249875 et 312@190 dm3/k6 de particules de aatire8 carboné..;
cou particules ont une teneur en matières aulx 'Yollttl1.. comprise entre environ 14 et 5S , sont nOl'1laleaent 80'"
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lides z des températures ordinaires et sont en outre capables de
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devenir plastiques et de gonfler lorsqu'on les chauffe. L'invention apporte en outre un perfectionnement au
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précédé de préparation du combustible solide sana fumé a décrit dans le brevet principal précité k partir de particules carbonées tiulleJ.1t divîn6ou ayant une teneur en matières volatiles QOllpr1.. ce entre environ 14 et 4.
combustible qui est normalement solide aux température* ordinaires et qui est capable de devenir platt- que et de gonfler quand on le chauffe,, ce procédé comprenant 1 une!
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calcination instantanée des particules à une température comprise
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entre environ 593 et 09}-O, dans un courant gazeux contenant de 1*oxysène en une quantité telle qu'au moins la;
des matîêrea volt- tiles oonhustîblea dégagée restent non brûlées) la .séparation du produit goaflé solide et non agâlotêré contenu dans les produits gazeux et vaporeux.. une température qui n'est pas inférieure à selle à laquelle ces produite yaporeux restent sensiblement en totalité' l'état vaporeux, ce produit non ablo.êr4 ayant une
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densité de chargement comprise entre environ 96 et 3rt3,?FO C's3, une teneur au aat,ires volatiles d'environ 3 à 18% et une granulo- me trie comprise entre environ 5 et 1000hieronsi le Mélange de 00 produit avec de l'eau et un liant organique non bitumineux et es- #antiellemant cane fusée} enfin, 1* mise en tome et le aéobage de ce Mélange.
Le charbon ou produit carbonisé finement divisée, uti- liée comme matière de départ pour la fabrication dois briquettes
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conformes À la présente lavent-Loue est de préferencf obtenu grâce un type particulier de traitement thermique de houille bitur4 * neuse ou d'une autre fage et de prendre un état plastique, ce procédé et 1'apparat! utilisé pour sa mise en oeuvre étant décrite très en détail dans
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le brevet britannique 760*207 ou dans le brevet U.B.A.
AI 2.868.699* Des particules carbonées tinssent <tivisées, qui sont normalement solides aux températures ordinaires et qui sont cap* blés de devenir plastiques et de gonfler quand on les charte, par ticulea qui ont une teneur en matières volatiles comprise entre
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environ 14 et 4;?%, sont gonflées par un chauffage rapide eu une calcination instantanée en présence d'air ou d'un autre sas contenant d 'oxygène (ou gaz oxydant), l'oxygène n'étant présent qu'en une quantité telle qu'au moine 10% de matières volatiles combustibles dégagées restent non brûlée .
On utilise d'environ
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124,8?D environ 312,190 da3 d'oxygène/kg de bouille belon la teneur en matière volatiles des particule* carbonées devant Stre îooumi:300 la caloination instantanée, des quantités plus élevée* d'oxygène étant généralement req&9s avec des Matières ayant une .teneur élevée en produits volatile.
L'appareil de réaction est
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! Maintenu à une température supérieure à environ 393"C ou plus, ; qui est suffisante puur enflammer les particules, mhia inférieure : 'à environ 1093"Gp et les particule pendant une fraction de !#< *# aération de chauffage qui est d4une durée d'environ 3"90 secondes,;
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N'échauffant A une cadence très rapide que dépasse environ 1120*/ seconde (température superficielle des particules). Par exemple, comme on peut le déterminer optiquement d'après leur changement
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de couleur, leur température peut varier d'environ 38'0 À environ 150060 ou plus, seulement en une faible fraction d'une seconde.
L'appareil'de réaction préféré utilisé est un appareil vertical à écoulement descendant linéaire, aune lequel se produit un con- tact minimum des particules chauffées avec la paroi de l'appareil.
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Le produit solide gonflé est ensuite séparé des produits kapo- rouit dans un séparateur de aecond étae, à une température qui n'est pas inférieure à celle .. laquelle les produits vaporeux restent sensiblement en totalité à l'état vaporeux. Ce produit, appelé parfois dans la description "produit carbonisé*, possède
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une densité de chargement typique de 96r?a,3i kg/*3 (de pré- férence de 144,160-192,216 km3 et sa granulome trie est con.
prise entre 15 et 1000 microns et sa teneur on matières volatiles est de 3-1b6. L6a exemples illustrent en détail la préparation de ce produit et d'une grande quantité de ses variantes possibles,
Comma,on l'a mentionné dans le brevet principal pré- @ cité, des agents) peuvent être ajouté. ou incorporé.
aux mélangea de produit, carbonisé et de liant pour activer la combustion et/ou ' baisser la température d'allumage des produits mis en forme et séché*. (Si on utilise ces aonta, leur quantité est typiquement comprise entre environ 1 et 8 parties pour 100 parties de produit carbonisé). ces ente comprennent les carbonates, les nitrates,
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les chlorates, ch.),lea chlorures d'un métal alcalin, ainsi que les oxydes de cuivre, jie plomb, de sodium (comme le carbonate de so-
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di<) ou n'importe quel autre produit chimique faisant partie défi;
agents favorisant1 la combustion ou icélérunt l'allumage, tels qy ceux qui sent eiianné8 pages 4, 6, 39f 40, 66, etc. dans le bulletin n* 4Q4 du "Ëtreau of Mines" (199?) intitulé "Burning of Ci) anci Coke Treatud1.ith amall Quantities of Chemicals'. Des qiiatit6o faibles d'acres produits tels que la chaux et la tolu-
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1'8 de noyer peuven; également <tre incc.-porée aU) mélange air* * leur mise.sa tora..1; leur séchage L'édition de -baUX ..'1101'1 . la couleur de la oildrue car la cendre produit 11 t 1dant la ooabu -| tison des articles :li8 en forme qui contiennent c'''ive chaux *et plus blanche que l,l cendre produite par des article qui C$en contiennent pas* La gelure de noyer donae une odet.' agréable et des viandes cuite* tir dee articles con t'étant 00 1/.co4uit ont une j légère saveur de noyer.
Des aélantsea 44 particules carbonée ttai-i tdea, conforme* à la présente invention avec d'autres pa:cticu- les combustible., tailla que du charbon de bois, ILil,lJ1ie. aux- quels on incorpore ensuite un liant et qu'on soumet! la aise en forme 'et ap séchage, entrent également dans le cadre* de la prêleon- tednventipn.
La demanderesse a également constaté que les article*
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ou briquettes mis en fora et séchés peuvent être tuduits d'une solution aqueuse d'amidon pour réduire la quantité de fines à la surface des articles, de manière qu'ils soient plus propres manier.
On peut procéder à ce revêtement on pulvérisant la so-
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lution sur les articles ou en immergeant les articles mis en for- me dans le solution, après quoi on les sèche à une température élevée,
La raison pour laquelle le produit carboné ou carbo- nisé, finement divisé et traité, conforme & l'invention peut tire utilisé avec de bons résultats comme matière de départ dans
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la fabrication de ces produits noul4a et sèches ou briquette* est que, par suite du procédé de traitement, la réactivité du charbon est plus grande, sana doute parce que 1 'étendue de sa
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ourtacede contact, par comparaison avec celle de la matière de départ initiale, est fortement augmentée.
En outre, les tempéra- tures de traitement sont suffisamment élevées pour que les - titres volatiles restantes ne contribuent pas à la formation d' une fumée ou d'une odeur désagréables pendant la combustion de l'article fini.
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iti densité de chargen i ut du produit carbonisé ou car- bOU4 Wiiliaé pour fabriquer les xvtielon mis OU forme et s'ohé est tr i5 bas *, de sorte qu'un ligré raisonnante de broyage peut et prêt îlrt lors de la mise en :>rme ou du briquetage sans donner de produits eyet des denaltda "co8i1siv...
Le procédé assure éga- lement r-i contr$le satisfaisant le la teneur en matières vola- tilts du produit Les articles 0: 1 ...nua conformément à la présen" te invention alentluuuent faciles mt et brûlent de façon régul1i... re et 1'&!-.'.41. en particulier qU811< ils contiennent un aient dal- 1 aao$ '1.\9 Former de fumée ou d4j.aer d'odeur "..gre.01fh De plus. la dttreté et la résistance du briquettes conforme* à la présente invention correspondent ap.rroxiJ1ativement à celles des
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briquettes de charbon de bois.
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Parmi les avantages des briquettes conformes s l'in- "'ln1;ion,1 par rapport aux briquettes de charbon de bois, on *on- tionnera un prix de revient plus bas pour une capacité calorifi-
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que approximativement équivalente. ;'La capacité calorifique typi" que des briquettes conformes à l'invention est d'environ 6945
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koal/kg et elle peut varier entre environ 6800 et 7500,6 xcal/ks- Il est également possible d'obtenir des articles ais en torse ou
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briquettes ayant différentes propriétés selon l'utilisation fin.-
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le désirée du produit màs en forme, La demande--*ast a constaté que des briquettes obtenues à partir d'amidon (environ 6 parties) et du charbon finement divi- sé et traité mentionné ici (3UD0 parties),
ayant une teneur oon"- tr&16..n matière volatiles d'environ 3-7* peuvent être allumée..1 js$ae lorsque leur densité apparente est élevée, quand on les ut1-
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lise comme combustible en fonderie. La température d'allure peut
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ttre réduite par l'addition d'une petite quantité de carbonate de
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sodium ou d'un autre agent d'allumage.
En utilisant un produit carboné ayant une teneur plus élevée en produits volatils (envi-
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ron 7'-1?X) et en utilisant un carbonate alcalin comme agent aor-
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vant à réduire la température d'allumage, on peut obtenir des
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briquette¯. dont le faculté d'allumage et la densité se rapproc#ft , de '11e. des briquettes en charbon de bois du type barbecuè La densité apparente des articles socles ou d a bri-
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quettes, ou la manière dont on exécute le moulage et 16 résultat de cette opération, dépendent en outre considérablement du fait
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que les particul-jB carbonisées ou traitées ont été ou non sou-
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mises à un traitement additionnel tel qu'un broyage ou un mélange
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poussé et un fluxage avec les agents ajoutés avant l'opéffs-tiao de aise en forme ou de br1que,;
,t8e;e.
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En ce qui concerne spécialement le cas duas lequel le produit est mis en forme continuellement par bri11uote, OU utilisant des proportions normales dit liant, par 8xU.lUple coatpri- ses entre environ 3 et 10 parties pour 100 parties &e produit carbonisé, une opération satisfaisante ne peut pas ttro obtenue let-w do l'a p:oe.j.t08 y!taaw 9#nt mat #reg** A du tqj?* à cylindre. si la compacité du produit carbon1\ ou d'A produit carbone gonflé n'a pas été augmentée ou si ces produits fi* ont pas été broyés avant leur mélange avec d'autres isgrédiet 5w ou pou.
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dant l'opération de mélange.
Quand les particules cellulaires
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dont la compacité n'a pas été auganotée sont comprimées ens ¯ ble dans la presse à briquettes elles agissent à la &\iere di un boulet en oaoutchouâ. en ce sens que lorsque la pr.n8it: a* est plus appliquée les particules comprimées tonnent À pro, 1 quer lu gonflement de la briquette entière et sa séparation un (l,WC: for- *eaux ou plus. Ceci est du aux propriétés élastiques de parti. cules gonflées.
De plus, un.! réduction du valoiae ou une jugmenta- tion de densité d'environ 3 à 10 fois dosant typiquemen, se produire quand le produit euese de l'état zaloine à lfétl'. final de briquettes, av on ne peu', pas obtenir ce résultat en me taule passe à travers la presse à cylindres dont lit xxix oapaci'tlj ci
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réduction de volume est limitée, par sa construction même. à une
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valeur ne dépassant général et, aat pas environ deux fois.
(La se à triquoter utilisée est -ft briquée par Koiarek-Greaves CC
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Chicago, minois, et est une presse à cylindrée doubles pourvue
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4'un dispositif d'aliatentation.
les cylindres ont chacun 60 on do diamètre avec des face* de 20 *a et, sur chacune des face*, sont prévues quatre rangé.. de poches à raison de 38 poches par rangée. Ces poches sont concaves et forment des briquette* de
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44,45 ma de long, de 41,27 su de large et de 26,98 as d'épate- leur à leur centre, lorsque le mélange calciné pagne entre elles Les cylindres tournant à une vitesse typique de 10 tours/ainnte et sont actionnée par un moteur du type à circuit ouvert d'une puissance de 40,5 CV tournant à la vitesse de 900 tour*/minute et fonctionnant avec un courant de 220 volte et 50 cycles).
Par
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conséquent, bien que l'agrégatéalciné gonflé doive avoir une den- sité de chargement initiale comprise entre 96 et jO,;60 kg/-5, afin que les produits mis en forme et séchés obtenus à partir de cet agrégat possèdent des propriétés de combustion satisfaisantes,
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*a a* pont #fe$#*4* UA# briquette par une opératto4 en une seule passe que si le produit calciné a une densité (sur une busae sèche) d'environ >dU#360 km3. ou bien n'il a été broyé ou rendu plus compact d'une autre manière jusque obtention d'une valeur au moine égale à celle qu'on vient de donner, ou supérieure à celle-ci, avant que le mélange humide soit envoyé
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à la pjasse à briquettes.
Des densités du mélouee humide compri.
&es ertre environ 480, 540 et 6Ii-O, 720 ku/ 3t en utilisant d'en- viron +0 à 70 parties d'eau pour 100 parties daproduit calciné, à ce Il;ment, ont été trouvées satisfaisantes. Ceci permet une nouvelle compression et un nouveau tassement dans la presse à
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briqt Jttos jusqu'à obtention d'une densité typique voisine de 961 <#' 1281,4 kr.;/lI1' pour les briquettes mises on forme et non sé.. chée., 0& lui fait qu'après séchage les briqtll3tteu ont des douai. tée uparintea typiques comprises entre environ 0,6 et 0,90 gr/cw3 bien lu*or puisse obtenir des briquettes d'une densité encore plus :
I6,eec. al l'on augmente le pourcentage normal de liant utilisé Un autre facteur qui d>it Stre pris en considération
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em l'effet de la température du -'1anse envoyé à la presse à briquettes La deaaD4er..ue préfère ta général .é 1m.U le pro" duit Carbonisé avec le liant, l'agent 4'alluranse IJ l'eau, dana un broyeur-malaxeur, parett que cette machine dé te ."lia*! non saule" ment u# mélange parfait de ingrédients de la brjiluettet xaiw aussi le broyage et l'augmentation de densité du \f1odui't ealciaé nécessaire et désirés en vue de l'opération ultÓr.uura de brique. tage.
L'action du broyeur-malaxeur# pendant que ].*produit calci- né$ l'amidon, l'agent d'allumage (ai on en utilisa;1 et l'eau sont mélangée dans un laps de temps 4e, par ex p49 ô-iO .1AU- test provoqua une augmentation notable de la temp :rature d!t <te'" lane qui doit être envoyé à la presse à briquett;...
Par exemple$ le mélange éjecté peut tire à une température de .,,q.9".C. quud ! la température ambiante est voisine de 32*C* Bien qu'une partie de la chaleur engendrée dans le mélange soit due à la *chaleur @ de mouillage* du produit calciné par l'eau, la majeur* partie de
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cette chaleur cet due au 'travail- du mélange par le broyeur'al'* xtura L'augmentation de température entraîne de façon typique une chute notable de la viscosité et de la -qualité d'adhésion" du liant constitué par de l'amidon cuit ou d'un autre type de liant.
Par conséquent, quand le mélange chaud est envoyé à la
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presse à briquettes et que les *propriétés d'adhésion- de 1'aa1-
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don ont été sensiblement réduites, les briquettes qui sont ejee- 1 t4a. delà presse ont tendance à se 2*xik fendiller et se séparent ' en réalité en deux morceaux ou plus dans le sécheur.
Bien que la température maximum premise pour le brique-
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tage n'dt pas été établie, on préfère que cette opération soit exéllU1ôe typiquement au vuisinage de la température ambiante et en général, à une température ne dépassant pas environ 52-54.0. On peut obtenir ces température# plus basses de plusieurs *an"- rex, par exemple en refroidissant le mélange, en refroidissant le broyeur-Malaxeur ou en refroidissant l'eau qui est ervoyé* au mélanbour's etc.
Dans le eau où l'on utilise d'autres techniques de mise
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en fora*) teller qu'un 8xtrudage 1-u mt 1Loulag... la pressa l' &U6- ..ntat101 préalable de la c08paol' , des particules traitée et 60n;1é.. a'<6$t: pas nécessaire, Pf:08 que cette autiffientatioa peut # produire en totalité dune 1'ar)areil do aise en forme. '1!oute- fois;
on Êïffiprsodra qu'il peut.8t,,'e parfois él,lal..ent 4ésiyabl de procède)' à J'augmentation pré$table de la compacité quand on utilisa cet technique. de mine en forme* En tout cas, au moins un* certaine aUb1leAtation de la docsité du jtâ produit carbonisé ont etfectuét. lors de l'opération de .mille en forme, que3/que soit l'appareil utilisé pour cette opération, mais, dans le cas du
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briquetage, saul un pourcentage (par exemple voisin de 5Ojt) de 1* augmentation totale de densité peut être obtenu lors de la mi- ne totorme tandis qu'avec d'autres techniques telles qu'une extrusion ou un moulais 1 la presse, la quasi totalité ou la tota- lité de l'augaentation de densité peut tire effectuée au cours de l'opération de roulage.
Cette adaptation du produit carbonisé de faible densité à une opération/de briquetage. et la miss au point ainsi que le contrôle des conditions précitées en vue d'une le*
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en oeuvre satisfaisante de cette op6y<tcion, sont des caractéris- tique* importantes de la présente invention.
En contrôlant la teneur en matière volatil* et la den- sité de chargement de la matière brute finement divisée et trai-
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tée ou produit carbonisé, conféras a la présente invention, et en contr81ant de façon appropriée le* conditions des opérations nul- tôriauree de broyage, de aélaQ68 et de la mise en forme il *et possible de produire des articles mis en forme ou briquettes dont lea propriétés varient largement* Par exemple, on peut obtenir un produit de densité faible, qui *allume rapidement et brûle
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très vite et qui convient tra bien pour les barbecue ittoot do- .e.t1uo.. ou bien on peut obtenir une briquette de densité plus élevée, qui brAl.
plus lentement et qui convient pour une utilisa- tion dans les restaurants ou d'autres demain*$ où la facilité d'allumage a une importance secondaire.
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En plus des utilisations Mentionnées ci-dessus* les produits conformes à la présente invention peuvent être utilisés comme combustibles pour chauffer des matériaux transportée dans des camions et des wagons de chemin de fer pendant les périodes froides pour protéger des plantes de la gales, pour des foyers doses tiques, en particulier quand ils sont extrudés sous la for- de me billote, etc.
La teneur en matières volatiles,la densité de charge- ment et la granulome tire des matières carbonées décrites ici, ont été déterminées par les procédés suivants
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La -teneur en matières volatiles* de la atière car- bonée de départ, par exemple, de la houille bitumineuse brute, ainsi que des particules carbonées gonflées ou traitées, est donnée à l'exclusion de l'eau et est déterminée par un procédé
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qui est une modification au procédé A3TM D 271-48 Un petit échan- tillon de la matière de départ ou.des particules gonflées est chauffé à 950410 pendant 5*'10 minutes, la diarenot entre les poil de l'échantillon et du produit final étant définie cosse la te- neur en matières volatiles*.
On détermine la densité de chargement des particules
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carbonées non mélangées , gonflées et traité eu , et du a61al1+5" hu" mide en laissant le produit tom 101' librement dans un réo-t-piant de volume connu. On détermine eruite le poids de ,,e volume connu de matièr9 et on calcule la dens..té de cb.a.rS8ment.
On donne ci-après ".a cuaension des ouverte rss des saunai** utilisés, ainsi que lu dizfsnait n maximum coreespondui, èe de,% par- ticules traversant ces oUVrtUj!"8.
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Dîmenston des ouverture. Dinenei*n maximum des particule. tra-
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<tb> des <SEP> tamis* <SEP> =- <SEP> - <SEP> versant <SEP> les <SEP> tamis, <SEP> microns
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<tb> 1,68 <SEP> 1.651
<tb>
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1041 1.1bd
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<tb> 0,840 <SEP> 833
<tb>
<tb> 0,590 <SEP> 589
<tb>
<tb> 0,500 <SEP> 495
<tb>
<tb> 0,420 <SEP> 417
<tb>
<tb> 0,297.
<SEP> 295
<tb>
<tb> 0,210 <SEP> 208
<tb>
<tb> 0,149 <SEP> 147
<tb>
<tb> 0,105 <SEP> 104
<tb>
<tb> 0,074 <SEP> 74
<tb>
<tb> 0,044 <SEP> 43
<tb>
<tb> 0,037 <SEP> 37
<tb>
Quand il est mentionné au cours de la description que des particules ont une dimension comprise entre environ 5 et 1000 Microns, ce si signifie que la quasi totalité des particule. a une dimension comprise dans cette gamme, mais qu'une quantité très
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faible, par celle. moins" d'environ % des particules, peut avoir une dilurrllion qui n'est pas comprise dans la gamme mentionnée.
Les vitesses de combustion et certaines des autres caract'i8tiques de combustion des briquettes) pour barbecue con- .formes / la présente invention, ayant des dimensions et la forme prétia',erasnt décrites au sujet dE\Pappareil de formation des bri- quette4t sont déterminées dans une chambre où ne circule essen- lele1 il pas d'air, à des températures ordinaires (21-27*0) par un procf té d'essai à une seule coucha, dans lequel 16 briquettes entières, qui ont été maintenues à à température ambiante pen- dant au loins 8 heures avant l'essai et qui ne contiennent pas
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plue da 6 d'humidité, sont disposées en unq'aeule couche sur 4 rangs .': z trinquettes, au centre de la grille inférieure d'un gril ci, typ<) .Weber n S J -100" pour barbecue, de manière que leurs bords se recouvrent sur environ 3,1? mm.
Co gril est de
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ferme tessiblemert e'hériç.JI et A un 41uètre d'environ 4597 sm, : tandis que la grille qui est un disque circulaire d'environ 25 ci le diamètre, est placée horizontalement dans le ril, i..nY3.ron 101 ou 127 sa au-dessus 4,1 fond de celui-ci Le disque comporta des tiges d'éoartitment p 1 l'allèles , disposées $ransver*aleseai? it d'environ 3,1? à 4,76 #* de large, les espaces d'air Compris la- tre les tiges ayant unee..-Sour de 19 a . Le tond du gril est leur- ce de trois trous d1 aéra 7 ion de 1207 un qu'on peut r6bler de ma- nière qu'ils soient coof .'.èt'3ment ouverte ou complètement tefa4a ou qu'ils et trouvent (Uns des positions intornéuo4r*a. Le gril est supporté à distaJ1CIJ du plancher sur un trépied.
Bien ql Ii le gril comporte un bél1it:ihère infôr.Ur et supérieurs seul 1 46*1*- phère inférieur est utilisé dans l'essai 1*,hémisphère myérieur étant laissé de c6t6* On étale ensuite uniformément sur les bri- quettes 50 ml d'un fluide léger à base de'thte, ayant Uw point éclair (ut 530C (*8hell-Bal 72* vendu par Great Lakee fe,>Iventat Ino.), soit environ 3 ml par briquette, en couvrant tout d'abord les bords- (à environ 6,5 mim du bord) avec environ la moitié du
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fluide et en recouvrant ensuite les surfaces supérieures avec le reste du fluide, en prenant soin que les bords et les coins soient
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recouverts de façon appropriée.
On obture les orifices d1 évacua tias prévus dans le fond du bril lorsqu'on applique ce fluide sur les
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briquettes, en prenant des précautions pour ne laisser tomber
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que très peu de fluide dans le fond du 6ril. On allume lmédiate-
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cent les briquettes en déposant du papier-serviette sur celles-ci,
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es allumant l'un des bords et en maintenant le papier enflammé i l'aide de pinces jusqu'à ce que le fluide s'enflamme* 0& fait dé" aarr8r un chronomètre et on ouvre complètement les orifices d'..- ration prévus dans le fond du gril quand le fluide précité coaaen*- ce à s'enflammer* En utilisant un appareil approprié, on note 1*
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poias initial des briquettes et leur poids après une combustion d'une durée de 15 minutes, 30 minutes,
et ensuite toutes les 30
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minutes suivantes juqqu'à obtention d'un poids constant. De cette
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maître, on àêtv mint les portée de palan tjpiiuss (%) après 30 minutes (vitessi de combustion en 30 minute,) les temps nécessai-
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res pour obtent.' un poids constant et les pertes de poids des
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briquettes (%) .rès obtention d'un poids existant, Les bl;.qU.t.i;, possèdent 'l5alo.o ',; d'autres caractérise tiques qui les vè .Ont très appropriées pour une utilisation sur
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de* barbecues.
Elles possèdent des résistances à l'écrasement très
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grandes (eosipriee* typiquement entre 4,55 at 6$65 ke,/mi2) de BOr-
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te qu'elles supportent normalement 1 * emballage , le transport.
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la manutention, ttc4 Elles subissent également une abrasion SU- .rtici.ll. nominal* seulement pendant les opérations oi-d.S8US. résultats 4$issais de perte par abrasion, dans l"""-'9ouels les solutions sont typiquement plus rigoureuses que ci-dessus, ra- rient g6nér<tl<Bent entre environ 693 et 8,570). Inversement, les densité apparentes relativement faibles (0,60-0,90 g/cm3 et ne dépassant de préférence pas 0,80 glcm3) des briquettes signifient qu'elles possèdent un rapport volugexpoid8 a8ses élevé, en parti- culier pour un produit qui n'est pas dériva du bois.
Cette oareo- t'ristiqu. permet elle-aetze d 'ob1.iexú.r une surface de chauffage assez étendue par unité de poias des briquettes , de sorte qu'une quantité plus grande doaliments ou de viande peut être cuite en
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une seul* fois sur une surface plus grande, en utilisant le alise poids de briquettes pour barbecues, par rapport à la quantité qui peut être cuite sur des briquettes plus denses.
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La résistance à l'écrasement des briquâmes est a..v.... rée dans un d.7namoJlèr. Dillon ou dans un appareil d'essai ''Uni"' versai Tester, zodèle L* (doc. Dillon 00., Inc., Van Nuys, Californie) où l'on comprime les briquettes jusqu'à ce qu'elles
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et séparent brusquement en plusieurs morceaux, après quoi on note et on enregistre le chiffre porté sur l'appareil de mesure soins
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le coffre corresjhmdant au zéro* On maîntiont les briquette. essayess à la température ambiante pendant au *oins 8 heures avant l'essai et elles ne contiennent pas plus ae 4ii dthus1d1t'.
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on détermina la densité apparente et le perte Par e- b 'aa1oa des briquettes ftbohas et terminées par de* *sigle uorm- lises adoptés par " International Briquetting Aeea9&ation .itou Colt8.
du 19 août 1957 '.Pro<loed1nga International Briquet- ting Association, University or Wloning Nature]. Rosouretit Sesearea Instituée, Information , Circuler fi ". 9 (décembre 1997)/, Bans un mode A9 mise en oeuvre préféré de l'invention pour la fabrication des particules carbonées gonflé* on utl- lise du charbon bitumineux coma* matlèr8 de départ, ee char- bon étfent à l'état finement d1.,.ls6.
Par l'expression tt finement
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divisé" , on entend un produit dojlt oonoiblmout 10 ont une dimension in1'ér1eur. , ±97 microns et dont au soin a 50% ont une dimension inférieure à 149 mioyone., et de préférence, un produit dont au moins f5p ont une dimension inférieurs 1 149 microns et mime moins, de façon telle que 45 à 6 de ces par- tieulee aient une dl nolon inférieure à Ü 11101'021. et que 90% ou plus aient une dimension inférieure à 14a microns t'.ette ma. tiëre de départ:
dont la 1;0110U1' en utièrea volatiles est 00.. priée entre environ 14 et 455* cet typiquement entreladt, dans un courant d'air et ont introduite dans la partie <Qpériure d'un appareil de réaction disposé ,.ort1calement et à écoulement linéaire descendent, appareil dans lequel elle subit un 011'&11&0'"
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ment de température très.rapide eu calcination instantanée*
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De l'air 8Up:1'muta1ro est enToj'6 de façon typique dans l ti9. pareil, en différents pointe de celui-ci, en vue d'obtenir t.1.8 teneur totale en oxygène oomor11) entre environ 14,8 et 31t 1 da3/kg de particule. carbonées et d'obtenir dans l'appareil une température J1,u:1mum comprise ent.,13 environ 621 et 1093*0 dt préférence outre environ ?32 et ±V1*C, La structure du 8ystt!:
le est telle que la plus grande part,'e des particules de la mai ta*
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re de départ circule vers le bas ou tombe linéairement dans
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l'appareil de réaction# en suivait un trajet vertical assez
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direct et non pas un trajet ooDt6 ntiol ou tangentiel sur la paroi de cet appareil. Il existe ainsi un minimum, de contact
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entre la mens principale des particule* contenues sans 1'*pipo- roll et la paroi de celui-ci Grâce à 00 contact 81nlmua l'e" brueïon des particules gonflées et faible de même que 1#4dh6- ronce des particules à le paroi du récipient de réaction.
Le temps de séjour des particules carbonées dans le récipient de réaction peut également être étroitement contrôlé, et le temps choisi est fonction de plusieurs facteurs tels que la dimension des particules et leur teneur en matière volatiles, les températures régnant dans l'appareil de réaction et les di-
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meneionsde celui-ci, les débite d'introduction et les pressions des gaz, et le rapport entre l'oxygène et les particules oarbon- nées* lent une Installation typique, l'appareil de faction, tel
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qu'il est Illustré schématiquement dans le brevet T.8.A.
.8b6EdE est de forme cylindrique et comporte une partie infé- rieure ionique 4'env1Na 0,6 a de long, la partie cylindrique ayant typiquement 6 ta de longueur et un diamètre interne de l,50 id. Dont un tel cas, un temps de séjour particulièrement utt- 1...0 dans l'appareil de réaction est compris entre' environ :5 et z .eoo:
.,108, ce qui correspond à une vitesse moyenne des particu- les commise entr, environ 2,1 et 0,81. m par seconde, étant bien en<andu qu'on raison des courants de gaz et d'air, été, le
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teams eà s séjour ou la vitesse d'un faible pourcentage des parti- culée peut se trouver en dehors de ces gammes, Dana oeraina cas, en p8.Iio'Jl1er avec des charges relativement grossières ou des 8Ub.tea.. à teneur élevée en matières volatiles , il peut être d6sira'tte d'utiliser une installation flux1l1"tire, tel qu'un dispositif de balayais mécanique ou. utilisant un gaz, pour obte- nir ur passage cont1ul des particules da:18 l'appareil de riact1011 et JUf(,ue dans le séparateur.
Le produit solide dilaté de ce pre!1Ù u' stade est ensuite séparé des prcduita gazeux dans un .'p8"1;eur oyolone fonctionnant à une vitesse qui n'est pas in"
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rieur à celle ' t laquelle la quasi totalité 4.. t,c1uS.t. mapo- reux reste à luttât vaporeux* ti Pour Illustrer 1)1,.. parfaitement < prêtante lavea- tion, on va donner les exempt $t qui suivent, dans 101u81.
des types divers de matières oaton4'a< Mltdt< <y<mt.a< teneur contrôlé* en humidité sont bOO740 au préalable à '14uti obtention d'une eMnulométyi eoprop1"1J", la m.atl'1'II' foyt.tant ensuite traitée de la manière iudiquîao
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mjnjE On broye à un* al1'1811.10n telle que 7S% ee particules aient une dimenaion Intérieure à 94 microns un 'ohant!11on de
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oharon bitN-ndnenx tut Ltllyb1'00k nO 3 Mine* ayant une tsn ua? en
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matières volatiles de 17% et une teneur en cendres 4e *t3%* Sa
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préchauffe un appareil de réaction, tel que celui qui est décrit
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ai-dessus ou dans le brevet n.tenn1que 786,207, \llUq.tJ.
une température de 785*0# On introduit ensuite le charbon dans 1top-
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pareil de réaction en l'entraînant dans un courant d'air, de
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Manière que le rapport oxygène; charbon soit de 167,3 dm3 d'oxy- eeneAg de charbon. La vtteaee moyenne des particules dans l'1pp... : roll de réaction eet de 0,45 a/seconde* On introduit de l'art
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secondaire dans l'appareil de réaction pour y élever le tempéra" turc juaqu'à 850#C, Le produit solide gonflé est en.uit..""'8ri du produit gazeux dans un cyclone tonct10nu6nt à une twparature qui n'est pas inférieure à 432"Co de manière que les produite vaporeux restent 1 l'état vaporeux.
Le produit a une teneur en matières volatiles de 3,î, une densité de chargement de 240 kj¯r/" et une granulométrie telle que 30% des particules aient une 41- IIln810n supérieure à 105 microns, que 52% aient une dimension inférieure t 74 microns et que 3796 aient une distension inf4-
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rieure à 44 microns.
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On mélange 100 parties de charbon finement divl$6 os
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produit carbonisé décrit ci-dessus, dans une broyeur-mélangeur,
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#Tte .1 pefirx d*amidon de maïs gélifié au préalable taec) partît* dît carbonate de eodium (eeo) et tso parties d'eau* Le mé- lange, après une augmentation IOn.1d6rabl. de la compacité du pr04u;
(!en81t' de chargement du mélange humide d'environ 6' ,721' 'kg/m3) qui. lieu au cour* d6 l'opération de mélange* est tr: nstarmâ en briquette* dans une presse à briquettes du type à )7U.ndr.., .. la température ambiante. Les briquettes sont ensuite sichête dans un séchoir à soufflage d'air à 187 135 0
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pendant 3 heures, de manière à réduire la teneur en humidité
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à 4-Dào La brlqutte résultante ont solide, s'enflamme facile- ment et brûle rapidement et régulièrement, sans produire de fla- %6* ou 4 "odeurs désagréables.
.tPLE 1 On boye un échantillon de ohabon bitumineux " Royalty" t ayant
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une teneur en matières volatiles de 8±jt et une teneur en cendres
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de a 5±, jusqutà oe que 50 des particules tient une dimension inférieure à 44 adorons. On traite ensuite le charbon couto=6- mant au procédé décrit dans l'exemple 1. Le produit a une teneur en matières volatiles de 1.3i3, e une densité de chargeant de 160,180 !Eg/a3 et 48% de ses particules ont une dimension supâ- rieurs à 105 microns, 36% une distension inférieure à 74 microns et as une dimension inférieure ruz 44 microns.
On mélange 100 parties du produit carblm4 finement dlT1" déorit al-desous dans une broyeur-malaxeur, avec 0 parties d'amidon de mots gélifié au préalable sea, 3 parties de oarbsea- te de sodium (ses) et 50 portion d'eau. Le m41ange, après une
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augmentation considérable de la compacité du produit (densité
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de chargement du mélange humide de 5880594 k&/m3) qui se pro- duit tu cours de l'opération de mélange (le granuloaétrie étant modifiée de tagon que 8 des particules aient une dimension tapé* rieure à 105 microns, 67e une dimension iniérieure à 76 microns et que '1'1'' une dimension inférieure à 44 microns) est transformé
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en briquettes dans une presse à briquettes du type à cylindre,
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à la température ambiante.
On uè*ho ensuite les briquettes dame un sécheur " Doupatoh" à i2¯il pendant 3 heures afin de
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réduire le teneur en humidité à '...5. Les briquettes r,.u1tantu, sont solides* .'.Jï.tl81D8At facilement et brûlent rapidement et r6suli6rem.nt sans dégager de fumée ou d'odeurs d6,8gr&abl18.
On fait cuire de l'amidon de moto en chauffent 5 par- titi d'amidon ( 00} don* 52 parties deeau jusqu'à environ 9600 avec 3% de borax, le mélange étant ensuit* refroidi. Ou mélange cette solution 4' amidon de mata. dans un brcyur-jMleïea . avec 100 partie$ du produit Mrbonaeux t1ne..ent divisé 41io1'1t dans l'exemple la et avec a parties de carbonate de 80411111. (sec). Après une augmentation considérable de la ctampaolt. du produit on transforme la mélange en briquettes daris une pressa &briquettes du type à cylindrée.
On sèche eneuite les triquet" ton dans un sécheur * Despetch" à 127-135.C pendant 3 heures do manière que la teneur en hu!tt1cUt& soit réduit* à 4 *S± L*u briquettes résultantes sont solides, atentlonl"4ent facilement; et 'brûlent rapidement et r6gulihe:nont sans dégager de ruade ni
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d'odeur. désagréables.
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sïamj6, On broyé un échantillon de charbon b1tuÎJ111\\\tX "Lillybrook n* 3 Mine" ayant une teneur en matières tolotilos de 17ta et une teneur en cendres de 1..3, jusqu'à ce qUI 'f5 de ses particules aient une diminaion inférieurs 4 14 111.41'0%18.
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On préchauffe un appareil de réaction tel que saisi qui est
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décrit ci-dessus ou dans le brave;
britannique '18&.2 ' phto1tt, Jusqu'Il une température de 766'0* On introduit le oharbor. dans
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l'appareil en l'entraînant dans un courant d'oxygène, le rapport
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oxygéna îoaarbon étant de 3*0;1. La vitesse moyenne des pertieu- les dans l'appareil est de 0145 4/000, On introduit de 111ir secondai ce dans l'appareil de rt'lct1on pour obtuntr une tempéra- ture de 850*0.
On sépare ensuit) le produit solide gonflé des pooduîta gazeux dans un cyclone touctionunt 1 une température
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qui A'.., pet inférieure ik 438000 afin que les produits vaporeux restent à l'état vaporeux. les particules aéparéea sont ensuite envoyées dans la partie supérieure d'un second récipient de réaction disposé verticalement, également décrit dans le brevet britannique précité, et dune lequel on envoie de l'air secondai-
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ra pour obtenir une température de 10?1C, afin de faire brai- ler lee matières volatiles résiduelles restent à la surface de* partioulet.
Le produit résultant a une teneur en matières -vole- t11.. de 3, une densité de chargement de 29r4,2?0 kgjxs3 et une granulométrie telle que 16e des particules aient une d1meneion supérieure à 105 microns, 71 un dimension inférieure à 74 mi- orona et 46 une 41.-n81on inférieure a. 44 miorons.
On fait cuire de l'amidon de mats en chauffent S par- tien d'amidon !aec; dena S8 parties d'eau juaqu'à environ z*8 avec 5% de borax, après quoi on refroidit le mélange. On mélange cette solution d'amidon de maïa dans un broyeur-malaxeur avec 100 partiesdu produit carbone finement divisé décrit ci-dessus
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et, ibprêt une augmentation considérable de la compacité de ce produit, on transforme le mélange en briquettes dans une prenne à briquettes du type à cylindre . On sèche ensuite lea briquet- tea daur un .6ahaur , 127-ISS'C pendant 3 heure., afin de ré- duire la teneur en humidité à 4-b.. Lee briquettes résultantes sont solides et brûlent régulièrement sans produire de fumée ou d'odeur* désagréables.
Cet exemple illautre la production de produite combustible* neouléa et eâch6e i. partir deo produits carbonisés spéciaux de lr présente invention, lorsque ces pro- duite ont été soumin à cza opération auopldmantaire de traite- ment thermique, Bien que de tels produits ne possèdent pas des caraotériatiquea de oomb.stion optima pour des briquettes desti- nées à des barbecues, il, donnent néanmoins satisfaction lors-
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qu'on d'aire une combustion lente et sans furetée.
On lait considère comme étant nouveaux et oi eetitne qu'ils entrent dans le cadre de la présente invention
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On broyé un échantillon de charbon Williams 07*4t #an* teneur matière* volatiles de 34-3$% jusqu'à obtention d'une ulo,btr3e telle que 60% des particules aient une dimension inférieure 44 micron .
On préchauffe un aopenil do réaotiea tel que celui qui est décrit ci-dessus ou dans le brevet britan- niquo 786*207 précité jusqu'à une anprtura de 966#0, Ou in-
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troduit ensuite dans cet appareil un courent d'air dans lequel
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tant entraînées des parttoulos de charbon., te vitesse moyenne des particules dons l'appareil de réaction est d'nnviron gotb a/sec, On envoie de l'air supplémentaire dan* 1 appareil à divan
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niveaux, en vue d'obtenir une température moyenne d'environ
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871*0 Le rapport total oxygène: charbon est d'environ 318,190 dm3 d'arrgueJrg de particules de charbon.
On sépare ensuite le
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produit bolide gonflé du produit gazeux dans un cyclone roue-
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tionnant & une température qui n'est pas inférieure à 43S*C, os
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qui fait que les produite vaporeux restent à l'état de vapeur.
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Le produit a une teneur en matière volatiles de 16#Ze et une den- ait4 de chargement de 182,605 kg/m3 et 84% de ces particules ont une dimension supérieure à 105 nierons 62% une dimension inférieure à 74 microns et 35O une dimension inférieure e 44 doronst
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On mélange 100 parties du charbon finement divisé
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obtenu comme décrit cl-daeauaî pendant 10 minutes dans un broyeur-malaxeur, avec 6 parties dca3.don de mats gélifié au préalable (nec) contenant 3,5% de borax, 3 parties de carbonate de sodium fat*)# 1 partie de chaux, d parties de sciure de bois, S,8 parties de mélasses (mélangées au préalable avec ?-6
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pertiee d'eau) et 35 parties supplémentaires d'eau (toutes les
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parties étant données au poids)* Le densité de chargement du mélange carbonisé tassé est de 560,
630 !cg/a3t On transforme le mélange en briquettes dans une presse e briquettes du type à cylindre*# à la température ambiante, et ce* briquettes possèdent
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une ttonne réaitsenoe à l'état vert* On *bobo ensuite le* bri- quettea uaqu'! ce que leur teneur en buidditi soit d'environ 04* Les brîquet;ea résultant** sont solide , .'enflamment tactu leaent, bêlent à la cadence de 34,4-40,7 en 30 minutée et ont un* densité Apparente moyenne de 0 b7b g/o1'flZ. lgllea brûlent uni. t01'JÚl1Utl1t sens ïraduiM de fumé et elles ont une porte en poidu de 8I,2-i3,a; quand on les fait brûler jusqu'à un poids constant,- pendant 180 minutée.
XXS.ST.X On procède à des expériences supplémentaire* pour obtenir un produit carbonîod à partir du charbon décrit dans 1* exemple 1. Dans cas axpérie&oe ; la température dans l'appa- rail de l"éftot1on varie entre 643 et 954100,% la 6:1!4uul0m6tr1a des -particules de charbon est telle que as à Zt% des Particules aient une dimension inférieure à 44 microns, 70 à 80% une di...
..n81or;. inférieure t. 74 mioron. 94 à 98% une dimension infé- rieur* à 149 microns,et que la dimension de toutes les particu- les soit inférieure à 250 microns, ûo l'air tertiaire et de l'air résiduel étant introduite dans l'appareil de réaction en
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plue de l'air primaire. La densité de chargement du produit
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carbonisé Tarie entre environ 16t?gO et 224,250 kg/zZ et et teneur en matières volatiles est comprise entre 604 et 18 f 63t.
La granuloatetrie typique du produit est telle que 50 des parti- culot aient une dimension supérieurs à lOtS microns, 40$ une di- menaion Intérieurs 4 74 microns et 89% une dimension inférieure à 44 microns,, On mélange ensuite ces produits carbonisés 1100
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parties) pendent environ 10 minutes dans un broyeur-malaxeur
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avec 3-8 parties dtaddott, 45-65 parties d'eau et, dans certains cas, un peu de oarbomte de .041us. de chaux et de sciure, Les densités de chargement après 1* aalange varient entre 506,168 kg/23 et 640#720 kg/m3a Les briquettes sèche* obtenu% à partir de ce mélange possèdent des vitesse# de combustion corragpondant
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à une perte en poids de.
J*Ô à 30e on 30 minutes et elles Pordout- 85 9ô± de leur poids quand on les fait brûler jutqu'tt an poids constant, et qui demande aviron 225 minutes, leur densité *Pparent* est d'environ 0 ?5 ,?6 g/crt3. leur teneur en hazdité ett d'environ 1#2%# leur résistance à l'60r..,,0111; est do S 6- 5,95 kg/oaS et leur perte z Ilabreston est oompl'lao entre 1.1 et On effectue d'autres exp6rlenos pour obten1. produit carbonisé à partir du type de caarboa décrit dans 119MMple z.
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Dans ces expérience* * la température de l'appareil de réaction
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varie entre 610 et 982 C, la granulom6trle due partieulee eat telle que :32 i 65% aient une dimension Intérieurs à 44 miorons.
80 à %Ù$ une dimension inférieure & 74 :n1oror.a et 97 à 3.00i une ! $i]BtMi)u< dimension inférieure à 105 microns, et on envoie de
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résiduel
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l'air tertiaire et de l'air ²'ttlak/daJ18 l'appareil de réaction ' en plue de l'air primaire # de l'air secondaire La densité de chargement du produit carbonisé varie entre environ 139,153 et gâ*,258 kg/ Z et la teneur en matières volatiles varie entre a,t et 12 .6. La granulométrie typique un produit est telle que, 40% des particules aient une dimension supérieure à 10b microns, 4" une dimension inférieure A 74 m1c-ron.. et 89% une d1...1on inférieure à 44 microns.
On mélange ensuite ce produit carbonisé
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(100 parties} pendant environ 12 !ÙnU'l3S dans un broyeur-Béleiseur, avec 5 à 8 parties d'amidon, 40 à 60 pl!;1;1.. 4teau ots dans cer- tains cent un peu de carbonate de soude, de eaux ttt de sciure
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de bois La densité de chargement, aprè le mélange, verte outre
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464,520 et 608,660 /m3.
Les briqtiettf léchées Obt4t11Ô à partir de ce élance possèdent des vitesses dt Co.bu8t1on oorreapondent à une perte en poids de 19 a 34 par m4ute, la perte sa. poids étant de ga z 95 lorsqu'on les fait b:'ller jusqu'à obtention d'un "Ida constant,, ce qui demande en*,, ron .110 minutes# elle* ont dao densités apparentes voisines de O.6 z 0$77 s/ee, une
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teneur en hU1l1d1t6 voisine le 0,8 & ?-3%, une ,l.toao. 11''01'1- *ment de 4,5l6,3? '14:/omJ! et des perte* par abrasion comprîmes entre 6@5 et 8,5%.
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EXJEïPM! 8
On effectue d'autres expériences pour obtenir un pro- duit carbonisé à partir du charbon du type décrit dans l'exemple
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5.
Dans ces expériences, la température de Itappareil de réac- tion varie entre 654 et ü82G, la granulométrie est telle que bzz 5'1,0; des particules aient une dimension inférieure <t 44 microns, 60 à 90 une dimension inférieure k 74 =torons et z une dimension inférieure à 149 microns* On admet de l'air ter-
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tiaire et de l'air résiduel dans l'eppa rail de réaction, en plue de l'air primaire et de l'air secondaire. La densité de charge- ment du produit carbonisé est comprise entre 205,030 et 311,437 kg/m3 et la teneur en matières volatiles varie entre 9,3 et
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9,7.
La granulom6tr1, typique du produit est la mime que celle de l'exemple Se On mélange ensuite ces produite carbonisés (100 partie*) pendant environ 6 minutes dans bro1eur-ülaneeul' avec 6 maniée d'amidon, 40 à 60 parties d'eau, 3,5 parties de
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carbonate de aodlumt, 1 partie de chaux et 8#5 parties de mêlas- son, Il densité de chargement, après le mélange, varie entre 375,43 et 640,720 kg/m3t Les briquettes se ohé es obtenue à par- tir de cee mélanges ont des vitesse de combustion correspondant
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à une perte en poids de 30,6 à 31 t '1" en 30 minutée, elle* zau perdent environ 90 de leur poids quand on le , fait brûler jus- qu'à .va poids constant,
ce qui demande environ.' 210 à 225 minutée
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elle, ont une densité apparente d'environ 0,8t' g/oc, une teneur en humidité voisine de bzz, une résistance à l'écrasement diz,. viron 5,95 kË/0!c2 et une perte par abrasion voisine de 7,3, Los exemples précités illustrent la préparation des nouvelles b.quatt4s conformes à la présente invention e partir de plueleuru types différents de charbons ayliiit une teneur très veriatle en matière volatiles* Le'demanderesse a constaté
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que 16 teneur en lutières volatiles de le matière 4.t"'4" oarb01'llS, peut être comprloti entre environ 141 et 44' tte mat,âe clouant parmi les charbon* bâxui.asuc aràur tel- blee moyenne et élevée en "118t18ro volatile* télé qu les cher- ;
-'bons :illTbroô, S18b 10rk, Rod Indien,, RaJalt1. W11f!'" .
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Omer, etc. La matière de départ peut être constitué* par #'1.. porte lequel des types de charbon prédite ou par uo=ore.0 ruelle matière carbonée finement divisé* normaleIl:1H solide uux températures ordinaires et capable de gonfle:? jusqu'à un etat plastique quand on la chauffe. On entend PI! 1 1 l' l' .)t1t\\4' de la matière à se ramollir quand on la chauffe', du passant par
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.l'état plastique, et à gonfler si la matière ra3,fxilr de chaque particule est chaeee à une Tltoas8 ..tt18e¯ep.' élevée.
D'autres exemples de ces matières comprennent l'impaor4t6 et l'albertlte, lé coke de pétrole à teneur élevée en matlè/38 volatiles ( par exemple voisine de 35%)$ du coke de bra1 ?., goudron de houille cru et du brai de goudron de houille renforcé par l'un quelcon- que des noirs thermiques ou des noirs de carbone connu..
En tout cas, le traitement de la matière crue choisie ne doit,pas condor-' ter un chauffage à une température cssdz élevée pour détermine? une prise en masse permanente de le structure carbonée* l'importe
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quelle matière brute soumise à une telle tasoérature ne gonfle pas de façon satisfaisante quand on la chauffe jusqu'à un état plastiqua dans les conditions décrite* ici* Quand on prépare la matière carboné* décrite précé-
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deraient pour l'opération de chauffage rapide et de oalcinatioji instantanée de première phase* la matière doit généralement être broyée ou concestée de façon appropriée sous tome de
particules finement divisées bien que dans certains cas, les matériaux de départ puissent se trouver déjà dent cette condition ou qu' une certaine subdivision de* particules puisse avoir lieu dans l'appareil de réaction de première phase. Cool implique l'uti-
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lisation d'un broyeur à atarteu ou d'un autre appareil de pul=réri
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..t101} lu charbon connu dent industrie.
Des particules fine- ment di isées de n'importe quelles dimension , par exemple telle* que 10,, aient une dimension inférieure à 297 microns peuvent être u .-.Usées, en particulier quand len appareils de réaction ont de grande dimensions ou quand on utilisa un dispositif euxi-
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liaire )3ur empêcher le* particules de s'accumuler dans l'appa- rail dt réaction eu dans un autre endroit* La demander,..1 pré- t1'8 ut. '.1181' des partioules dont au moins '1 environ ont une dimension inférieur* à 149 microns et, de préférence, dont 90 à 100:
." ont une diswnsion inférieure à 149 microns et 75 à 95% une dimension inférieure à 74 adorent, en vue d'obtenir un con- tact maximum entre l'air et le charbon et en vue d'activer et de
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dilater un ouro8n1;ag. de charbon aussi élevé que possible, ainsi que peur produire des particules ayant une surface de *or.- test et une dimension appropriées (la dimension de la totalité des particulesétant comprise entre 5, et 1000 Nieront et ayant
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le densité de chargement désirée, 0'..t-'-d1ro d,i38 é 320#360 kg/a3; * Tous ces facteurs exercent nue influence aur les caraotd- rist3quaa da otsbu8tion des produite finalement obtenue.
Ils ont également un effet sur la facilite avec laquelle les par-
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tieulea aont mélangées avec le liant, eto, et sont moulées ou transformées en briquettes*
Quand on prépaie les particules carbonées gonflées par le procdé décrit dans la présente invention, on obtient des résultats particulièrement avantageux en maintenant la teneur en humidité de la matière brute à une valeur inférieure à 5% en poids* Un excès d'humidité dans la matière carbonée ou bitu-
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mineu,',1ntroduito dans l'appareil do réaction ou dans l'unité doue laquelle on exécute la calcination instantanée nécessite 14 vaporisation 41 l'eau à une t -.p4&ure aup'r1..,..
1 6ai'C, ou à la température utilités dont l'appareil de réaction, quelle' que soit cette température, ce qui réduit fortement le taux d'ang- @
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mestation de la température des particules oerbondeue 1 cet ef- fet, il est souvent nécessaire de faire brûler au combustible
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' supplémentaire dans l'unité, étant donné que l'excès d 'hum.1dit6 dans les particules réduit la ta61'tture de l'opération jus- qtleâ une valeur z laquelle on n'obtient parxes résultât d6a1... rés- On a également constaté qu'on peut, en générait tolérer des .
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te'tp4jraturea plus élevées quand on utilise des particule ayant une plus grande dimension. la* contrôle de la température du traitement thermique dans l'appareil de calcination Instantanée est *sourd prinicpa- lement par le réglage du débit d'introduction de l'air ou de
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l'oxygène, bien que la 6eur en matière volatiles 4e la matiez de ïolàx départ et la quantité de gaz combustible$ el on en uti- liée, exercent également une influence sur la température* La quantité d'air ou d'oxygène doit être suffisante pour que la processus soit autonome,
tout en permettant le gonflement
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des particules individualisa carbonées ou b1'zul1neua8it 1 une .1.... tenus rapide, mais sa quantité doit être insuffisante pour per-
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mettre une combustion des particulus de produite cellulaires ou gonflée qui dépasserait un m1n1"lIUII.
Bleu entendu t l'oxygène ou l'air utilisée peuvent pénétrer dans l'appareil de rpaction par portions, par exemple ene partie peut être entraînée avec le
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particules finement divisées intr<3âuites dans la partie supérieur- re de l'appareil da réaction, une partie peut être intrc.1ult.e par divers orifices d'admission disposés le long de l'appareil de réaction, par exemple, à envir:n 1,20 m et/ou 8," m de la par- tie supérieure d'un appareil de faction de 6 m, et une partie
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peut être en outre renvoyée nous 1':rme d'un courant Et gaz près du fond conique de l'appareil de :
! action pour empêcler les par- tioulee gonflées de s'accumuler dans l'appareil de réaction ou près de non orifice de sortie. De façon typique, les proportions de la quantité totale d'oxygène qu sont envoyées à la partie supérieure et au fond de 1* appareil de réaction sont beaucoup
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plue ':.8v'e5 que dans n'importe quel endroit de cet !J1parel1.
L'utilisation d'une t,tUP' \,ture trop fessas ias
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l'.ppnl1 de réeetion de paraître phase donne un produit iataf* finamment gonflé. L'utilisation d'une température trop élevée donne une teneur en ateliers volatiles trop basse dans le pro- duit carbonisés détermine un retrait Indésirable ou provoque
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l'effondrement des partloul.,. avec, pour conséquence$ une douai. té de chargement excessivement élevée du produit.
Dans l'un et l'autre cas, la densité de chargement du produit est excessive et l'on m'obtient pas l'augmentation de surface de contact dési- rés dans les particules, augmentation qui est importante pour obtenir des produits moulée ayant de bonnes caractéristiques de combustion, telles que celles qu'on désire obtenir dans des briquettes pour barbecue.
On peut élément avoir recours à d'autres moyen* pour obtenir des particules carbonées gonflées à grande surface de
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contact et ayant une faible densité de chargement à partir de matériaux carbonée de départ pouvant gonfler facilement, bien que le procédé décrit dans la présente invention soit préféré et on envisage donc dans la présente invention la fabrication
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de produite mis en forme et séché* à partir de ces m6tariaux en utilisant les systèmes de liante et les techniques de traitement décrits dons le présent exposés la production de ces corpe mis
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en forme et les techniques appliquée* à cet effet étant oon81d'.
fées comme étant nouvelles.
On notera que les caractéristiques de combustion d'un matériau quelconque dépendent considérablement de plusieurs fac- teurstels que le granulome trie du matériau, la quantités l'air qui Tient en contact avec ce matériau et se force, le nombre
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de ttebob*3 au matériau, Ilutilleutien éventuelle d'un fluide plu léser et, ni on en utilise, 41 1 quantité et le lieu de son introduction, été.
La damanderetse suppose que les produite décrits tenu la présente inwentieont nouveaux et qu'elle est le p;.-enlère à fabriquer des pro4u,k'ta de ce genre ayant les carac. t6rî,iti,tion de combustion d6ar.iceaF ioi et qui sont les suivantes facile - Ces produite empandant peu de chaleur ou des
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après leur allumage, continuent à brter facilement en yaitn de la chaleur Interne élevée qui est creie; une seul* briquette peut être typiquement allumée avec un allumette;
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; B.
Vilonnet d8 o(1Q.bu"t1 Midt - Les vitesses de 001lDU8t..)11 pendant 30 minutes telles que défiles et aeimrées ici, w briquettes conforme à la présente :."1"'8nt1021, obtenues à 'Pl,etlt de charbon de Dois, de liant et d'un agent 4'allum.age, sont eota* prison entre 15 et 40%1 des vitesnou de 30% ou plus étant typi- ques; les briquettes br--Ûleut ccapittament de façon typique en .
150 et 240 minutes environ;
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.#Combugtl2g régulière - Les briquâtes boulent de façon Mie" tivement régulière et continue pendant une longue période de
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temps; en d'autres termes, elles ne forment pas UJ1 ,tl.mme Immense et ne dégagent pas de chaleur Intense pendant quelques minuter puis allez brûlent ensuite très lentement 'en dégageant peu de chaleur pendant une longue période de tempe,
en raison de cote combustion régulière elles conviennent parfaitement bien pour des barbecues où des chaleurs de grillage sont indé- sirebles maie où des chaleurs d'une intensité assis élevée main- tenues de façon assez régulière pendant 0 à 3-4 heures sont sou- vent désirées;
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3P Absence de fumée - En rienon du procédé de traitement* le produit carbonisé et les produits forcés contiennent peu ou pas de matières volatiles indésirables qui provoquent la production de fuée ou d'autres produite indésirables quand elles brûlant; le liant choisi aide également à l'obtention de ce résultat;
de plue, l'agent d'allumage, utilité, qui oat un produit qu'on peut utiliser avec sécurité pour la prise de la briquette, n'a
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pas d'effet nuisible sur lrfégul8rU' de la combustion ou la formation de produits indésirables pendant la eombutlon, selon l'utilisation finale des produits mis en forme.
'R.1WENDICATION le Combustible solide, sans fumée, suivant le brevet
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belge n 602,032 du 2 octobre 1961, carastérisé en cequ'il com- pred un mélange tassé de charbon gonflé et finement divisé et un ant organique non bitumineux et essentiellement sans fumés, la clarbon finement divisé et gonflé ayantà l'état brut de production, une densité de chargement comprise entre environ
96,100 et 320,26) kg/m3, une teneur en matières volatiles d'en- viron 3 à 18% et une granulométrie comprise entre environ 5 et 1000 @icrons;
en outre, ce charbon est obtenu par calcination inctaranée et chauffage de particules carbonées à une températu- re complse entre environ 621 et 1093 C dans un courant de gas contenant de l'oxygène en une quantité comprise entre environ 124,876 et 312,190 da3/kg de particules carbonée. solides, cet particule:) ayant une teneur en matières volatiles comprise en- tre environ 14 et 45%, étant normalement solides aux températu- res ordinaires et étant, en outre, capables de devenir plasti- ques et de gonfler quand on les chauffe.
2, Combustible suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il contient un abent d'allumage.
3. Combustible suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent d'allumage est une carbonate , un nitrate, un chlorate ou un chlorure d'un mutai alcalin, un oxyde de cuivre, de plomb ou de sodium, ou un mélange quelconque de ces produite.
4. Combustible suivant l'une ou l' autre des revendica. tions 1 et 3, caractérisé en ce qu'il contient environ 100 par- tics du charbon finement divisé et gonflé, de 1 à 8 parties de l'agent d'allumage et de 3 à 10 parties du liant.
5. Combustible! suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le liant est de l'amidon de mais.
6. Combustible suivant l'une quelconque des revendica- tions précédents , caractérisé en ce que la densitéde char,.- ment du combustible, quand il est transformé en briquettes, est comprise entre environ 0,6 et 0,90, et sa vitesse de combustion pendant 30 Minutes est comprise entre environ 15 et 40%.
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?.Précédé de préparation d'un combustible solide atlas fusés à partir de particules carboné * finement divisée* ayant
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une teneur en matières volatiles d'environ 14 à 45j± paticulea qui sont normalement solides aux température ordinaire* et qui sont capable* de devenir plastiques et de gonfler quand on les
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chauffe oor.c4ri., en ce qu'il consiste A 'OUlU1;
?' . une laïcisation 'instantané. 11)8 particules précitées, à une teç6ra- turs comprise entre environ 681 et 1093000 dans un courent gazeux contenant de l'oxygène en une quantité telle qi2tsu moins 1$% des matières combustibles dégagées restent non br416ttlj à <<?<" rai le produit dilate ,solide et non agglomère des gais et de* vapeur* formé s z une température qui aient pas inférieur à celle a laquelle les produite vaporeux restent sensiblement on totalité | l'état vaporeux, ce produit non aggloméré ayeat un A * ## #!.%# iiliftiwcill o*îîpii t ft iî * $tt3.<M #% 330, aao kg/m3, une teneur en matières volatiles d'environ 3 à 18 et une granulométrie oO:'dnris8 entre environ S et 1000 1ÙQr#a; à mélanger ce produit avec de l'eau et avec un liant organique non bitumineux et essenteillement saut fumée;
enfin$ à mettre a* mélange en forme et à le sécher.
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8. Procédé suivent la revendication 7, oa:raotérisé en ce qu'on mélange le produit gonflé et non agglomère avec un @ agent d'allumage et de l'eau, on ajoute le liant organique un mélange résultant, puis on met ce mélange en forme et on le sèche.
9. Procédé suivent la revendication 8, caractérisé en ce que 1 a particules carbonées finement divisées qui doivent être trottées par la chaleur ont une granulométrie telle qu'au
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moine 75ïv' aient une dimension inférieure à 149 adorons, et l'a- gent d'allumage est un carbontitet un nitrate, un çhlortl ou un chlorure d'un métal alcalin, ou xi oxyde de cuivre, de plomb ou de sodium, ou4-encore un mélange tuelconque de ces prodtits.
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106 Procède suivent l'une quelconque des H"Utu,oat1011.' 7 à 9, caractérisé en ce qu'on augmente la compacité au produit non aggloméré avant ou après la phase de mélange précitée, de
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manière que ne densité de chargement augmente de façon AOt8bill, âpre* quoi on met le produit en forme et on le sèche.
11. Procède suivent l'une quelconque des revendications
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bzz 10, oaraotdriaâ en ce qui la produit non aggloméré est son.. mis à une opération supplémentaire de chauffage avant son mélange ! le avec l'eau et/lient organique*
12. -Procédé suivant l'une quelconque des revendications
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7 1 11, oaraotériaé an ce qu'on soumet lea particule a à une cal- cination Instantanée en les chauffant pendant environ 3 à 30 .secondes dans un appareil de réaction disposé verticalement* à écoulement descendant vertical, pendant que les particules se 44PIbotat & uae t4 if t oi)lq$ftgb 09'o *"Î g <,1 et 6. */es" coude à travers l'appareil de réaction qu'on maintient 1 une température oomoriae entre environ 621 et 109380.
dénie un zou- rant gazeux contenant de l'oxygène en une quantité comprise en.
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tre environ 184,878 et 312,190 m3/kg de particules carbonée , de manière qu'au moins i0' des matierea volatiles combustibles dé- S*84** restent non brflléea, les particules draot calcinées à une allure d'chauft8ent dépassant environ 110000/seconde.
13, Procède suivent l'une quelconque des revendioa-
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tlona 7 à 13, caractérisé en ce que les particules carbonées finement diviodéis qui doivent être traitées par la chaleur ont une grenulot1e telle qu'au moins 75 aient une dimension in- férieure & 149 microns..
14.Procéda suivant l'une quelconque des revendications
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9' a 13, obracttri.6 en ce qu'on transforma le produit en briquet-- test après l'avoir mélangé avec de l'eau et un liant, dana une presse à briquettes du type à cylindres et ! une température qui ne dépasse pas environ 54 C. puison sèche les briquettes.
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15. Procédé suivant la revendication 14, coraot6riu6
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en os que les briquettes séances sant revêtues d'une icjition auquese d'amidon apr64 quoi on tptt sécher les brque is ea<-
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duit*
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16. Procédé der préparation d'un eombnstiblrr, ax.iàe sans fumée, sous forme de criquet** à partir de partiales oar- bonnes finement divisée* d'une graaulométrie telle quwjt5% au moins ont une dimension lnfirieurit à 149 microns, ay*o4 une te-, neur en matières volatiles d'environ 14 à 4S% et qui .-sont noras- lenent solides aux tenpôratures ordinaires, tout 0 étant capa- bles de devenir plastiques et de gonfler quend oui !.e<t chauffe* çaractérlod en 00 qu'dt chauffe les partioulte pédant envi= 3 & 30 secondes dans un anparail de réaction déposé vertical*- monte à écoulement descendant tartieal,
pentane que les parti- cules se déplacent à une vite<n'e oomorise enre environ $41 et otai m/eeoonde à travers l'appareil de réaction qu'un maintient à une tempe ratura comprise entée environ 681 et 1t93a, dans un
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courant gazeux contenant de l'oxygène en une quantité comprise
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entre environ 124,876 et 31,19t? at3/kg de particules carbonées# de manière qitleumolus 10% des matières volatiles ecabutibleif dégagées restent non brûlées, les particules étant calcinées à une allure d'echauffement dépassant environ :10Cfaacand.e;
à
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séparer le produit dilaté solide et non agglomère des gaz et des
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vapeurs formés, à une température qui necut pas inférieure à celle & laquelle les produits vaporeux restent sensiblement eu totalité à l'état vaporeux, ce produit non acalmiré ayant une densité de chargement comprise entre environ 96,108 et 530,260 Ic6/m3, une teneur en matière volatiles d'environ 3 à 1&± et une granulométrie compries entre environ 5 et 1000 microns; on mélon- go ledit produit avec de l'eau, un agent dlêlluugo et es lient organique non bitumineux pratiquement sans t=6*# on ausatente la oompeoité du produit non figgloaéré avant ou après ledit* pas
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se de mélange; de manière à augmentent fortement sa demie de chargement;
on transforme ledit mélange rendu coassât en brii quettes dans une presse à cylindres, à une température qui ne
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4'p.... p tnv,yoa 0| et ou ach. 1.. briquettes péault&ntew.
1'1- ;,0ffibuatibl# aclide. sana tt.ée. et procédé pour sa préparati"'Il, tel* que décrit* ci-avant.