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Selon la m4;10de classique 'de cokéfaction dans lea tours à chambre, i masse à cokc ler y est portée en une Boule étape de enauff (je, de la température ambiante à uns température d'environ tooooo.
Du point de me technologique, la construction de tels tours à chambre 'est efficace que pour, le processus de cokéfaction proprement, dit qui a lieu dans la région de tempe- rature é,evéee compris entre 400. et 1000*Og cependant# un four de oe type ne Co1't1tu pas le dispositif le plue appro- prié au chauffage de la masse à cokéfier depuis la températu- 4 re ambiante jusqu'à 400*0 environ,
C'est pourquoi on a déjà proposé de chauffer la masse à cokéfier en deux étapes, à savoir dane la première étape, de préchauffer la masse jusqu'à 350 C par exemple en dehors du four et de chauffer ensuite cette masse préchauffée dans le four à coke jusqu'à la température de cokéfaction voulue (voir :A. Jäppelt dans Freiberger Forsohungshefte A 87 pages 19-27 (1958)).
Conformément à cette proposition, le préchauffage est effectué par transmission directe de la chaleur entre les particules de charbon finement broyées et les gaz de combustion chaude après quoi il se réalisa une séparation entre les par- ticules de charbon préchauffées et les gaz dont la température a diminué.
Le surchauffage. c'est-à-dire le ramollissement, l'agglutination et le dégagement inopportun de gaz des parti- cules de charbon est évité par la réduction de la températu- re des gaz de combustion chauds en diluant ceux-ci avec du gaz déjà utilisé pour le préchauffage et refroidi en consé- quence.
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Une telle méthode pour la réaction de la tempérât"- re n'est pas intéressante du point de vue économique puisqu'sl- le exige la reoiroulation d'assez grandes quantités de gas utilisés. La masse à ookéfior se compose le plue souvent de différentes matières, à savoir d'une matière relativement mal cokéfiable et ne se ramollissant que peu ou pas du tout à des températures élevées ainsi que de charbon ou de mélanges de charbon bien cokéfiables et ramollissant bien à des tom-
1 pératures élevées. La matière mal ookéfiable oontient par exemple du coke menu, du charbon maigre d'une teneur en matières volatiles inférieure à par exemple 14%, du charbon d'une teneur très élevée en matières volatiles, par exemple de plus de 40%, du minerai de fer ou d'autres matières inorga- niques.
Les espèces de charbon bien cokéfiables, dites char- bon gras, contiennent généralement 20-30% de matières volati- les. Or, l'invention concerne la cokéfaction de mélanges se oomposant partiellement d'une matière mal cokéfiable et ne se ramollissant que peu ou pas du tout à des températures élevées, dénommée ci-après "matière inerte", et partiellement de charbon bien cokéfiable, le chauffage étant effectué en deux étapes de chauffage, à savoir, une étape de préchauffage en dehors du dispo@@tif de cokéfaction par contact direct avec des gaz chauds, sul@te de l'étape de chauffage à la tempéra-
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ture de cokéfaction ,ans le dispositif de cokéfaction.
Selon l'invention, l'inooWnient ouaentionn8 de la rocirculation de grandes quanti' W de gas utilisés pour le préchauffage eet fortement rédul: éventuellement totalement supprimé, par le fait qu'on dimin d'abord la température des gaz de oora- buetion chauds pro( 1 .te pour le préchauffage en échangeant directement la cha r de oes gaz avec la matière inerte de la masse à cokéfie '.ultr1Buremet et en échangeant wnAuite directement la cha .
ur de ces gaz avec le charbon bien cokéfia- ¯
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ble qui peut éventuellement contenir de la matière inerte, après quoi la matière inerte préchauffée et le charbon bien cokéfiable et préchauffe cont, au besoin , mélangea et que ce mélange est transporté au dispositif de cokéfaction proprement dit où il est chauffe de la manière usuelle jusqu'à la tempe- rature de cokéfaction*
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeu- vre de différentes maniérée! quelques modes de réalisation en ont été représentés schématiquement dans les figures 1, 2 et 3.
A la figure 1, des gaz de combustion chauds sont produite dans un four 1 et amenée à la conduite 3. A partir d'une soute 2, on ajoute, en quantités dosées et en continu, de la matière inerte et, à partir de la soute 4, du charbon se ramollissant bien, aux gaz chauds qui passent par la oon- duite 3. La matière inerte préchauffée et le charbon pré- chauffé qui se ramollissent sont séparée, de ces gaz, dans un cyclone 5, et ensuite évacués par la conduite 6 pour être traités ultérieurement; les gaz sortent du cyclone par la conduite 7.
A la figure 2, des gaz de combustion chaude sont produite dans un four 1 et évacuée par la conduite 3. A par- tir d'une soute 2, on amené, en quantités dosées et en oon- tinu, de la matière inerte à cette conduite. La matière inerte préchauffée est séparée des gaz encore chaude dans un cyclone 8 et oeux-oi sont évacués par le conduit 9. A partir d'une soute 4, on amène à cette conduite, en quantités dosées, du charbon se ramollissant bien. Le charbon se ramollissant bien et préchauffé est séparé des gaz dans un oyolone 10, et oeux-oi sont évacués par la oonduite 7.
Les quantités de matière inerte et de charbon se ramollissant bien, qui sont évacuées des cyclones 8 et 10 sont mélangées dans un mélangeur 5 et amenées ensuite par une con- duite 6 à un dispositif de cokéfaction.
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A la figure 3, des gaz chaude sont produit* dans un four 1, ces gaz s'échappant par une conduit* 3. A partir de la soute 2, on amène de la matière inerte en quantité do- $des* A partir de la soute 4, on amène en continu un mélange de charbon bien cokéfiable à un réacteur à lit tourbillonnant
5; lee gaz chaude chargée de matière inerte et s'écoulant par la conduite 3 servent de gaz d'entraînement pour le lit tourbillonnant se trouvant dans le réacteur 5. La masse sur- chauffée par les gaz cet évacuée par la conduite 6 pour être traitée ultérieurement et les gaz sortent du dispositif par la conduite 7.
Une particularité essentielle du procédé selon l'in- vention réside dans le fait que la température des gaz chaude produite dans le four 1 est diminuée par l'addition de matiè- re inerte provenant de la soute 2, de sorte que le charbon ou les mélanges de charbon se ramollissant bien à des tempé- ratures élevées et amenée en quantités dotées à partir de la soute 4 échangent directement leur ohaleur aveo des gaz moins chaude.
Si la composition de la masse à cokéfier est telle que celle-ci, na contient, outre du charbon se ramollissant bien, que peu de matière inerte, la diminution de température des gaz chaude avant que ceux-ci ne soient en échange de cha- leur avec le charbon se ramollissant bien sera trop faible.
Otent pourquoi, il est utile de conserver la possibilité d'une diminution de température par reciroulation de gaz utilisés et on a, par conséquent, prévu une conduite de raccordement 11 munie d'une soufflerie 12, respectivement entre le four 1, la conduite 3 et la conduite 7.
L'exemple suivant sert à Illustrer la présente in- vention.
Un mélange à cokéfier est préchauffé dans un disposi- tif selon la figure 1 par échange de chaleur direct avec des
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gaz chaude qui ont à l'origine une température de 1400 C dans le four 1. Après l'échange de chaleur, la température finale des gaz évacuée par la conduite 7 eet de 400 C et la tempéra- ture de la masse à cokéfier évacuée par la conduite 6 est de 320'C.
Si l'on suppose que 20% en poids de la masse à co- kéfier se composent de matière Inerte qui est amenée aux gaz chaude en quantités dosées depuis la soute 2, la relation entre lee quantités en poids du gaz à reoirouler par la conduite 11 et la quantité en poids du gaz'de combustion à produire dans le four 1 peut être de 1,4 pour éviter une surchauffe non désirée du charbon se ramollissant bien.
Si toutes conditions égales par ailleurs,en ce qui concerne la température des gaz produits dans le four 1, ces gaz étant évacuée par la conduite 7 et le mélange préchauffé étant évacué par la conduite 6, ce mélange contient finalement 40% en poids de matière inerte qui est dosée depuis la soute 2 à la oonduite 3, on n'a pas besoin de faire reoirculer du gas, tandis que dcins le cas d'une teneur en matière inerte de
30% en poids, amenée en quantités dosées depuis la soute 2, le rapport entre le gaz mis en recirculation et le gaz de combustion frais peut être de 0,6 environ.
En n'appliquant pas le procédé selon l'invention, on a donc affaire à un procédé dans lequel le mélange à ookéfier comme tel échange 4 directement totalement de la chaleur aveo les gaz chaude, de sorte qu'il faut utiliser un rapport d'environ 3 entre
1 e gaz en recirculation et le gaz de combustion frais pour éviter une uurcheuffe non désirée.
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