Gazogène La présente invention concerne un nouveau type
de gazogène, et plus particulièrement de gazogène à bois, charbon de hois et autres matières ligneuses telles que copeaux de bois, déchets de noix de coco, de cannes à sucre, etc., destiné à la production en continu de gaz pauvre.
Les gazogènes pour la production de gaz pauvre, qui sont connus depuis plusieurs dizaines d'années, présentent notamment plusieurs inconvénients liés au fait que le parcours du courant gazeux de l'entrée de l'air à la sortie du mélange gazeux (gaz pauvre) formé est unique et direct. En effet, ceci implique d'une part que les vapeurs pyroligneuses et les goudrons formés lors de la gazéification du combustible utilisé peuvent être entraînées vers la sortie et être présentes dans le gaz pauvre recueilli, et d'autre part que le four ne peut en principe pas être alimenté avec des déchets de matières ligneuses trop petits, comme de la sciure ou des fines, qui risquent d'être entraînés directement dans le mélange gazeux de sortie.
Ainsi, le gaz pauvre produit dans les gazogènes classiques bien connus est souvent contaminé par des produits gazeux ou par des particules solides, ce qui est très gênant lorsqu'il est utilisé pour faire fonctionner un moteur par exemple.
Par conséquent, le but de cette invention est de fournir un nouveau type de gazogène qui vise à remédier aux inconvénients précités.
Ce but est atteint grâce au gazogène selon l'invention qui est caractérisé par le fait qu'il est constitué essentiellement par un four vertical comportant de haut en bas une zone d'introduction et de séchage des matières ligneuses, une zone de carbonisation et une zone de gazéification ;
par le fait que la zone de gazéification est pourvue d'une entrée d'air et d'une sortie du gaz pauvre produit vers un dispositif d'utilisation extérieur, et qu'elle est munie
à son extrémité inférieure d'un dispositif d'évacuation
des cendre? formées comportant un orifice d'évacuation muni d'un élément de fermeture et une entrée d'air pour le refroidissement des cendres ; et par le fait que le gazogène comporte encore un dispositif de recyclage des gaz situé à l'extérieur du four et relié d'une part à la partie supérieure de la zone de carbonisation et d'autre part à la zone de gazéification, ce dispositif étant destiné à entraîner une partie des gaz à tr-vers la zone de carbonisation en contrecourant du mouvement vers le bas des matières ligneuses
et à réintroduire ces gaz dans la zone de gazéification.
Le dessin unique annexé illustre schématiquement
et à titre d'exemple une forme d'exécution particulière
vue en coupe du gazogène selon l'invention.
En référence à ce dessin, le gazogène illustré comporte trois parties principales, à savoir une zone A d'introduction et de stockage et de séchage de la matière première combustible, une zone B de carbonisation de cette matière première et une zone C qui est la zone de gazéification proprement dite. Ces trois zones sont constituées généralement par des éléments tubulaires pouvant être assemblés et de préférence réalisés en tôle, sauf pour la zone de carbonisation qui est de préférence en acier inoxydable. La zone C de gazéification est isolée intérieurement par
un revêtement réfractaire 1, alors que la zone B de carbonisation est recouverte extérieurement d'un isolant 2.
Comme matière première combustible, on peut utiliser des morceaux de bois de toute nature, du charbon de bois, et toutes autres matières ligneuses, telles que des copeaux de bois, voire même de la sciure et des fines de bois, des déchets de noix de coco, de cannes � sucre, etc.
Cette matière première combustible est donc introduite dans le four par une ouverture d'alimentation fermée par un couvercle étanche 3. Lors de sa descente progressive par gravité dans ce four, la matière première subit donc d'abord un séchage dans la partie supérieure de la zone B
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est peu à peu carbonisé dans cette même zone, dans laquelle la température croît en allant vers la zone C de gazéification jusque vers 800[deg.]C. Le charbon de bois ainsi formé dans cette zone de carbonisation B atteint donc la zone C de gazéification, dans laquelle la température atteint 1000 à
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La zone de gazéification C est celle qui caractérise plus particulièrement le nouveau type de gazogène selon l'invention. En effet, elle est conçue de telle sorte qu'il
y ait formation de deux circuits gazeux, respectivement I
et II. Le circuit I, ou circuit de carbonisation, est destiné à utiliser une partie du mélange gazeux, chargée généralement de vapeurs pyroligneuses, vers la zone de carbonisation B d'où elle ressort en 4 et est réintroduite dans la zone
de gazéification C, au moyen d'un dispositif de recyclage
5, par l'entrée 6 correspondant également à l'entrée conventionnelle d'air 7. Le dispositif de recyclage comporte notamment un ventilateur V, une vanne de réglage 8 et un élément de mesure de la pression 9.
Le second circuit II, ou circuit de gazéification, passe à travers truite la masse de charbon de bois portée à
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de la zone C, avant de sortir par l'orifice 10 vers son circuit d'utilisation. C'est d'ailleurs ce circuit d'utilisation extérieur, par exemple un moteur à explosion ou diesel, qui crée la dépression nécessaire destinée à l'admission d'air par l'entrée 7. Ainsi, le mélange gazeux qui est produit en
10, c'est-à-dire le gaz pauvre, est totalement exempt de produits indésirés tels que des restes de vapeurs pyroligneuses ou de goudrons, et est à une température d'environ 700-800
(T3).
En outre, le fait que le mélange gazeux soit contraint de traverser toute la masse de charbon de bois à haute température permet d'introduire comme combustible supplémentaire par l'entrée d'air 7 de sciure ou de fines
de bois, sans que cela présente le risque qu'une partie de cette sciure ou de ces fines soit entraînée par le courant gazeux vers la sortie 10 et aille ainsi encrasser le moteur fonctionnant avec le mélange gazeux produit.
Pour la mise en route du gazogène, afin d'accélérer l'établissement adéquat des conditions de température
et d'éviter d'envoyer dans le circuit extérieur de fonctionnement par la sortie 10 un mélange gazeux encore trop riche en azote, un by-pass 11 muni d'une vanne 12 est branché sur le dispositif de recyclage 5, de telle sorte que ledit mélange puisse être provisoirement renvoyé dans l'atmosphère ou brûlé.
En outre, le gazogène selon l'invention présente
à son extrémité inférieure un dispositif 13 d'évacuation
des cendres ; ce dispositif 13 est placé juste au-dessous d'un orifice pratiqué au fond de la zone C de gazéification et muni d'une grille 14, et comporte une entrée d'air 15 et un orifice d'évacuation des cendres muni d'aun bouchon 16. L'entrée d'air 15, constituant donc une seconde entrée d'air dans le gazogène, est plus particulièrement destinée à con-
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Enfin, le gazogène selon l'invention comporte encore des lunettes 17, 18 avec vitres en mica pour l'observation à l'intérieur du four, et qui sont prévues respectivement d'une part à proximité de l'orifice d'entrée d'air principal 6 et d'autre part dans le dispositif 13 d'évacuation des cendres. Il présente également plusieurs prises
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pour le contrôle du bon déroulement des différentes opérations.
Le fonctionnement du gazogène selon l'invention, plus particulièrement de la forme d'exécution montrée sur le dessin unique annexé, sera maintenant illustré au moyen de l'exemple suivant.
EXEMPLE
Avec un gazogène tel que celui qui vient d'être décrit, et dont les dimensions sont notamment une hauteur d'environ 5-6 m et un diamètre interne maximum (zone de carbonisation) d'environ 1 m, on peut obtenir un gaz d'une composition très constante en fonction du temps, qui fournit envircn 75'000 Kcal/heure pour alimenter par exemple un moteur de 50-60 chevaux.
Plus précisément, avec un chargement de 73 kg de bois de chêne, ayant une humidité de 19 %, environ toutes
les 2 heures, les morceaux de bois utilisés ayant une longueur moyennne de 10 cm et une épaisseur de 5 à 7 cm, on obtient avec le gazogène décrit 61 m<3> N/hr. de gaz avec 1245 Kcal/m<3> N, la vitesse de circulation des gaz dans le gazogène étant
de l'ordre de 250 m<3>/hr.
Parmi les nombreux avantages que présente le nouveau gazogène selon l'invention, on peut relever les suivantes, qui sont essentiellement dues au double circuit gazeux et
au fait que les vapeurs pyroligneuses et les goudrons indésirés sont crackés lors de leur passage à travers la masse du charbon de bois de la zone de gazéification et par conséquent absents du gaz pauvre de sortie :
- il permet d'obtenir une très bonne stabilité de la composition du gaz ;
- le rendement obtenu est meilleur que celui obtenu avec les gazogènes classiques, et peut être encore amélioré par préchauffage de l'air ;
- il est conçu pour avoir une évacuation aisée des cendres, qui peuvent être en outre refroidies ;
- il peut recevoir et utiliser toutes sortes de matières premières ligneuses, et est même prévu pour recevoir par le même orifice d'entrée de l'air ou par un orifice complémentaire des sciures ou fines de bois, celles-ci étant directement introduites dans la flamme et étant forcées de passer à travers la masse de charbon de bois de la zone de gazéification, alors que cela n'est pas possible dans les gazogènes classiques, les sciures ou fines étant entraînées par le courant de gaz sans être carbonisées et par conséquent présentent dans le
gaz de sortie, ce qui conduit à un colmatage de certains organes du moteur fonctionnant avec ce gaz.
REVENDICATIONS
1. Gazogène à matières ligneuses pour la production
en continu de gaz pauvre, caractérisé par le fait qu'il
est constitué essentiellement par un four vertical comportant de haut en bas une zone d'introduction et de séchage des matières ligneuses, une zone de carbonisation et une zone de gazéification ; par le fait que la zone de gazéification est pourvue d'une entrée d'air et d'une sortie du gaz pauvre produit vers un dispositif d'utilisation extérieur, et qu'elle est munie à son extrémité inférieure d'un dispositif d'évacuation des cendres formées comportant un orifice d'évacuation muni d'un élément de fermeture et une entrée d'air pour le refroidissement des cendres ;
et par le fait que le gazogène comporte encore un dispositif de recyclage des gaz situé à l'extérieur du four et relié d'une part à la partie supérieure de la zone de carbonisation et d'autre part à la zone de gazéification, ce dispositif étant destiné à entaîner une partie des gaz à travers la zone de carbonisation en contrecourant du mouvement vers le bas des matières ligneuses
et à réintroduire ces gaz dans la zone de gazéification.