Appareil pour l'extraction des produits volatils de matières solides en morceaux. L'objet de la présente invention est un appareil servant à l'extraction des produits volatils de matières solides en morceau, par exemples les matières volatiles contenues dans des schistes bituminuex, du charbon ou autres matières carbonées solides ou par exemple l'eau contenue dans des végétaux, des minéraux et d'autres matières.
L'appareil suivant l'invention possède une cornue comportant deux corps creux ro tatifs disposés coaxialement l'un dans l'au tre et de manière à former une chambre à section transversale annulaire, recevant la matière à traiter, chaque corps portant à l'intérieur de cette chambre des ailettes des tinées à agiter la matière à traiter, et des moyens étant prévus pour chauffer lesdits corps.
Deux formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées à titre d'exem ple au dessin annexé.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution de l'appareil; La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-.2 de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe verticale par la ligne 3-3 de la fig. 1; Les fig. 4 et 5 sont des coupes de la deuxième forme d'exécution, semblables aux fig. 1 et 2.
L'appareil suivant les fig. 1 à 3 possède une cornue comportant deux corps creux 1 et 2 à doubles parois. Ces corps 1 et 2 sont montés concentriquement de façon à pou voir tourner autour d'un axe commun. Le corps 1 est cylindrique et disposé, dans l'exem ple représenté, horizontalement. Le corps 2 est en forme de tronc de cône. Il n'est pas nécessaire que la cornue soit disposée hori zontalement. Elle pourrait aussi être inclinée vers l'extrémité de sortie, et on pourrait prévoir -des moyens pour faire varier cette inclinaison.
Des bagues d'extrémité -3, 4 respective ment 8,<B>9</B> maintiennent un certain écartement entre les deux parois de chaque corps et une matière destinée à retenir et à répartir éga lement la chaleur est renfermée dans l'es pace 6, respectivement 10 des doubles pa rois. Les deux corps 1 et 2 peuvent être en fer ou en acier. On peut mettre dans les dou bles parois par exemple des métaux à point de fusion relativement bas, tels que du bis muth, du plomb, du sodium, du potassium, du mercure, et dans certains cas une matière granuleuse.
De la chaleur est fournie aux espaces 6 et 10 des corps 1 et 2 pour maintenir en fu sion le métal fondu. Pour le corps 1 la cha leur est fournie par des brûleurs<B>Il à</B> (raz ou à combustible liquide, dont la flamme est ré partie par un écran 12, le combustible arri vant par un tuyau 13 entrant par l'extrémité ouverte du corps 1. Un foyer 14, monté au tour de la cornue rotative, est destiné à four nir la chaleur pour le corps 2, les produits de la combustion s'échappant par le car- neau 15.
Le corps 2 de la cornue porte sur son pourtour intérieur plusieurs ailettes 16 et le corps porte également sur son pourtour exté rieur plusieurs ailettes semblables 17. La largeur de ces ailettes est telle qu'elles ne se touchent pas. Elles servent .à saisir la ma tière à traiter et à la transporter autour de l'espace annulaire, entre les corps 1 et 2, ainsi qu'à la maintenir désagrégée et à l'a giter pour qu'elle soit plus accessible à la chaleur.
Le corps 2 de la cornue est supporté, de façon à pouvoir tourner, par des rouleaux 18 placés près de ses extrémités et dont les sup ports ne sont pas représentés. Le corps inté@ rieur est supporté par des anneaux à rayons 19 et 20 montés aux extrémités du corps ex térieur 2, ces anneaux maintenant un écarte ment convenable entre les deux corps. Lors qu'on veut faire tourner les deux corps en semble, les anneaux en question peuvent être fixés aux deux corps, mais dans la plupart des cas ils ne seront fixés qu'à un seul corps et ils serviront de support pour l'autre corps. C'est le cas .dans l'exemple représenté, exem ple dans lequel les deux corps sont montés de façon à pouvoir tourner indépendamment l'un de l'autre.
Au delà de l'extrémité de sor tie du corps extérieur 1 se trouve un support 21 pour un prolongement tubulaire 22 du corps cylindrique, support qui est formé par une enveloppe fixe 52 qui sera décrite plus bas.
Les moyens repxésentés, pour entraîner les deux corps 1 et 2 -de la cornue sont un pi gnon à chaîne 71 monté sur le corps 2 et un pignon à chaîne 72 monté sur le prolonge ment 221 du corps 1. Ces pignons sont entraî nés, au moyen de chaînes (non représentées), par une source de force motrice appropriée, soit dans le même sens, soit en sens inverses. Lorsqu'on veut faire tourner les deux corps dans le même sens et à la même vitesse, on pourra les rendre solidaires l'un de l'autre au moyen des anneaux 19- et 20 et les faire actionner tous les deux par le pignon 71.
A l'extrémité d'entrée de la cornue est adaptée une paroi d'extrémité conique 23, empêchant l'air d'entrer dans l'espace entre les corps 1 et 2. Cette paroi conique est per cée d'une ouverture centrale 24 communi quant avec l'intérieur du corps intérieur 1 et servant d'évent pour la sortie des produits de la combustion qui se dégagent de l'inté rieur de ce corps. Cet évent 24 peut être relié à, la cheminée ou à tout autre orifice d'échap pement approprié. Une plaque de base 25 so lidaire -de la paroi d'extrémité 23 sert de sup port pour cette paroi et pour les pièces qu'elle porte.
L'anneau de support 19 de l'extrémité d'entrée de la cornue est percé de grandes ouvertures très rapprochées 19a par lesquel les la matière à traiter peut entrer dans la cornue, et l'anneau de support 20 comporte sur son pourtour plusieurs ouvertures sem blables 20a par lesquelles la matière peut sortir de la cornue. Dans l'exemple suivant les fig. 1 à 3, la matière à traiter est introduite dans la cor nue rotative par le, fond de celle-ci. A cet ef fet, la plaque 25 comporte près -de son fond une enveloppe tubulaire de plongeur 26, d'une seule pièce avec -elle, dont l'axe est horizontal et se trouve placé successivement en regard des ouvertures 19a au fur et à me sure que la cornue tourne.
Ce canal 27 est en communication avec un autre prolongement tubulaire 28 dirigé vers le haut et vers l'ex térieur, et communiquant à son tour avec l'extrémité. inférieure d'un tube ou couloir d'alimentation 29 venant d'une trémie 33. Une enveloppe cylindrique de soupape ou de v aune 30 est montée à l'extrémité supérieure de ce couloir et communique avec lui par une ouverture 31 ménagée dans son fond, et un col court 32 qui se trouve au sommet de l'en veloppe cylindrique 30 établit la liaison avec la trémie 33.
A l'intérieur de l'enveloppe cy lindrique 30 se trouve un tambour rotatif 34 comportant une chambre intérieure 35 et un orifice 36, ce tambour recevant un mouve ment de rotation commandé et une charge de matière ,à traiter venant de la trémie 33<B>-pé-</B> nétrant à l'intérieur du tambour lorsque celui-ci se trouve dans une position dans la quelle l'orifice 36 communique avec la tré mie, tandis que dans la position inverse (fia. 3), le tambour déverse cette charge dans le couloir 29, empêchant ainsi de façon effi cace et en tout temps l'entrée de l'air dans la cornue.
Le tambour 34 est supporté d'un côté par un bout d'arbre 3 7 tournant dans un palier 38 monté sur le côté de l'enveloppe 30; de l'autre côté le tambour comporte un arbre de commande 39 monté dans un bos sage 40, qui se trouve sur le côté extérieur de l'enveloppe .30, et portant à son extrémité extérieure une poulie 41 sur laquelle passe une courroie 4.2 servant à actionner le tarn- l,our.
Un plongeur d'alimentation 43, actionné convenablement en correspondance avec le tambour 34, pousse la charge -de matière en morceaux dans la cornue. Une virole de fer meture 44, qui se trouve à l'extrémité exté rieure de l'enveloppe 2-6 du plongeur 43, fait partie du presse-étoupe habituel. Le plon geur 4est actionné par une bielle 45 rece vant son mouvement de l'arbre 39 par l'in termédiaire d'une manivelle 46, de pignons coniques 47, d'un arbre 48, d'une poulie 49, d'une courroie 50 et d'une poulie 51. Le tambour 34 est actionné relativement au plongeur à une vitesse telle que le couloir 29 soit- toujours plein de matière.
L'extrémité -de sortie de la cornue dé bouche dans la chambre 52 dont les parois servent de support pour les corps 1 et 2' de la cornue, l'extrémité correspondante du corps \? s'appuyant sur un palier 53 fermé par un presse-étoupe 53a. Cette extrémité du corps 2 estl cylindrique, comme le montre le dessin, pour permettre la dilatation et la contrac tion relatives des pièces. Le palier 21 du pro longement 22 du corps cylindrique 1 de la. cornue est fermé par le presse-étoupe 54.
Le fond de la chambre<B>52</B> est rétréci de façon à former une sorte d'entonnoir compor tant une ouverture de sortie 55 pour la ma iàère solide traitée. Cette ouverture de sortie est commandée par un tambour 58 semblable au tambour 34 et destiné à empêcher cons tamment l'entrée de l'air dans la chambre 52. A cet effet, l'enveloppe 5.6 est fixée à l'extrémité inférieure de l'ouverture -de sor- t.ïe 55 et elle est reliée à son tour, par son extrémité inférieure, au tuyau de décharge 57. Le tambour 58 tourne dans l'enveloppe 56 et dans la. fia. 1 son orifice de sortie 59 se trouve en, bas, dans la position qu'il occupe < après avoir déversé la charge.
Les tourillons (lu tambour 58 sort constitués d'un côté par le bout d'arbre court 60, et de l'autre par l'arbre de travail 61. L'arbre 61 porte une poulie .62 qui, dans l'exemple représenté, est actionnée par une courroie 63 entraînée par une source de force motrice quelconque. Ce mouvement doit se faire convenablement en correspondance avec celui du tambour 34 et du plongeur d'alimentation 43.
Les vapeurs dégagées de la matière solide s'accumulent dans la chambre 512 et sont évacuées à partir du sommet par le tuyau 64 au moyen de la pompe 65. L'arbre 66 de cette pompe porte une poulie de commande 67 en traînée par une courroie 68 et par une source de force motrice quelconque. La pompe en voie les vapeurs dans le tuyau 69 qui les conduit à un condensateur 70 d'où elles sor tent sous forme de liquide ou de produit de distillation.
La variante suivant les fia. 4 et 5 est établie de façon à permettre de nettoyer les deux corps 1 et 2 de la cornue pour les dé barrasser de toute matière adhérente. Certai nes matières, comme le charbon, collent lors qu'elles sont chauffées, et il faut gratter les parois correspondantes de temps à autre. Dans cette variante, les ailettes 73 de la face interne du corps 2 ont la même largeur sur toute leur longueur, tandig que les ailettes 75 du corps cylindrique 1 sont en forme de coin, leurs bords extérieurs étant parallèles au corps 2.
A l'extrémité d'entrée -dans l'appareil, l'extrémité du corps 1 est fermée par une tête circulaire 77 à laquelle l'extrémité d'une tige 78 est fixée par une articulation à pivot.
Cette tige 78 est guidée dans un palier 79 monté sur la paroi d'extrémité fixe 23 et elle est actionnée par une bielle 81 entraînée par une manivelle 82. Cette manivelle est fixée sur l'arbre 83' qui tourne dans un sup port 84 et qui porte une poulie 85 entraînée par la courroie & 6. Le mouvement de la ma nivelle 82; imprime donc un mouvement al ternatif au corps 1 et la longueur de la ma nivelle 82 est telle que, dans sa position ex térieure, la manivelle amène tout juste les ailettes 75 en contact avec la paroi intérieure du corps 2.
Dans la position de travail normale, les ailettes 75 ne touchent pas les bords inté rieurs -des ailettes 73, mais en faisant cou lisser à droite le corps 1, on peut amener les bords extérieurs des ailettes 75 en contact avec la face interne du corps 2. Dans cette position, un léger mouvement relatif de ro tation du corps 1 servira à nettoyer la paroi interne du corps 2. Il est évident que, si on le désire, au lieu d'être cylindrique, le corps 1 peut être conique et parallèle au corps 2 Et les ailettes 73 peuvent être chanfreinées de façon correspondante, de façon à venir en contact avec la paroi extérieure du corps 1. en même temps que les ailettes 75 viennent en contact avec la paroi interne du corps 2.
Dans ce cas, la matière à traiter peut être agglomérée en briquettes par sa compression entre les ailettes 73 et 75. Un prolongement cylindrique intérieur 87 de la paroi d'extrémité 28 sert de guide au corps 1. Pour guider la matière à traiter, le prolongement 87 est muni sur sa face ex térieure de deux nervures évasées 88, dont l'une- est représentée sur la fig. 4.
Le prolongement tubulaire 22 du corps 1 dépasse son palier 90 suffisamment pour per mettre le mouvement alternatif dudit corps lorsque ce dernier se rapproche ou s'écarte de la position de nettoyage. Dans l'exemple représenté, le pignon de commande à chaîne 91 est calé sur ce prolongement 22 et main tenu en place de façon à ne pouvoir se dé placer longitudinalement par un support 92 fixé aû palier 90.
On actionne la manivelle 82 aussi souvent qu'on veut pour faire cou lisser le corps 1 dans le corps conique 2 jus qu'à ce que les ailettes 75 viennent en contact avec le corps 2, puis on provoque un mouve ment relatif de rotation entre les deux corps de la cornue rotative, jusqu'à ce que les ai lettes aient enlevé la matière carbonée ou au tre déposée sur la paroi interne du corps 2. Par mesure de sûreté, l'un -des corps de la cornue peut être muni d'une commande à glissement pour éviter des ruptures des ai lettes au cas où un obstacle quelconque s'op pose à la rotation dudit corps.
Si On désire que le nettoyage des parois intérieures de la cornue se fasse par des moyens automatiques, le moyen sera d'utiliser à cet effet un corps intérieur conique avec des ailettes de forme semblable sur le corps extérieur, ainsi que cela est dit plus haut. La construction et le fonctionnement -de cet appareil peuvent être sensiblement les! mêmes que ceux qui sont dé crits ci-dessus iàà propos des fig. 1, 2 et 3.
L'appareil décrit permet de maintenir une température relativement basse, uniforme et égale, pendant toute la durée du traite ment de la matière. Par conséquent, son fonctionnement est efficace et économe.