CH188875A - Procédé de chauffage de matières carbonées solides ou pâteuses et dispositif ponr la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de     chauffage    de matières carbonées solides on pâteuses et dispositif     ponr     la mise en     couvre    de ce procédé.    La présente invention se rapporte, d'une       part,    à un procédé de chauffage de matières  carbonées solides ou pâteuses, telles que par  exemple des houilles diverses, des schistes.  des lignites, des tourbes, des bitumes, etc.  ainsi que des mélanges artificiels de liquides  plus ou moins     fluides    avec un support actif  ou inerte et, d'autre part, à un dispositif pour  la mise en     couvre    de ce procédé.  



  Selon ce procédé, les matières sont entraî  nées, d'une manière continue et par portions  séparées, dans une chambre chauffée dans la  quelle lesdites matières sont soumises à des  températures croissantes au fur et à mesure  qu'elles pénètrent plus profondément dans  cette chambre.  



  Le dessin ci-annexé représente:  Aux     fig.    1, 2, 3 et 4 respectivement en  coupe longitudinale selon la ligne     I-I    de la       fig.    2, en coupe transversale selon la ligne       II-II    de la     fig.    1, en plan et en vue arrière,    un premier exemple du dispositif pour la mise  en     oeuvre    de ce procédé;  La     fig.    5 montre, en perspective, une  partie du mécanisme d'entraînement     utilisé     peur ledit     dispositif;     La     fig.    6 montre, en élévation, parties en  coupe, un deuxième exemple du dispositif.

    Dans ces exemples, le dispositif comprend  un long conduit 1,     constituant    la chambre de  chauffage, ayant par exemple un diamètre  intérieur d'environ 0,15 à 0,20 mètre et une  longueur d'environ cinq à six mètres et com  portant un orifice de chargement 2 avec tré  mie 3 prévu à une extrémité et un orifice de  vidange 4 avec conduit de décharge 5 établi  <B>à '</B> l'autre extrémité. Le conduit est recourbé  en forme de U dans l'exemple des     fig.    1 à 5;  il pourrait aussi être rectiligne ou affecter  toute forme allongée convenable en étant  alors disposé horizontalement ou obliquement.

    On     peut    également constituer le conduit,      comme montré sur la     fig.    6, de manière que  la plus grande     partie    de sa longueur affecte  la forme d'une hélice ou d'un serpentin à  grandes spires, l'axe de l'hélice pouvant être  disposé verticalement, horizontalement ou  obliquement.  



  Pour l'entraînement des matières d'une  manière continue et à la vitesse voulue, par  exemple entre 0,8 et 0,2     m/sec.,    il est prévu  des moyens propulseurs. Ces moyens sont tels  que les matières, pendant leur passage dans  le conduit 1, sont maintenues séparées en  petites     portions    distinctes offrant une grande       surface    et qui se prêtent facilement à l'en  traînement.  



  Ces moyens sont     constitués    par des dis  ques ayant une forme correspondant à. celle  de la section du tube 1 et des dimensions un  peu moindres que celles de ladite     section    pour  empêcher tout coincement. Ces disques 6, fai  sant office d'organes entraîneurs, sont reliés  entre eux par un ou plusieurs maillons 7       (fig.    5) engagés librement dans des organes  de liaison 8 fixés sur la face correspondante  de chacun des disques 6. Pour l'intervalle sé  parant deux disques voisins on peut adopter,  par exemple, une longueur de 20 cm environ.  



  A l'aide des disques 6,     articulés    entre eux,  on constitue une sorte de chaîne sans fin  qu'on entraîne, d'une manière     continue,    dans  le conduit 1,     constituant    le four, l'entraîne  ment ayant lieu par un mécanisme moteur  approprié tel qu'une roue 9, dont l'arbre 10  est actionné par un moteur et qui porte des  palettes radiales 11. Deux palettes voisines  sont écartées entre elles d'un angle correspon  dant sensiblement à, l'intervalle prévu entre  deux disques 6 voisins. On dispose la roue 9  de manière telle que la partie de la chaîne se  trouvant entre la sortie et l'entrée du tube  soit engagée sur la périphérie de ladite roue  et soit entraînée par les palettes radiales 11.

    Bien entendu, on pourrait adopter tout autre  mode     d'actionnement    pour ces organes pro  pulseurs, notamment en tenant compte de la  forme qu'on a adoptée pour le conduit 1.  



  Au fur et à mesure que les chambres 12,  formées -entre les paires de disques voisins 6,    passent en dessous de la trémie 3, elles se  remplissent avec des matières à traiter et en  traînent celles-ci en portions distinctes et sé  parées au travers du conduit jusqu'à ce que  ces chambres arrivent au-dessus de l'orifice 4,  où elles se vident automatiquement, les ma  tières étant évacuées par le conduit 5.  



  L'entraînement par les disques, de petites  masses distinctes, présente en outre l'avantage  que les matières traitées progressent unifor  mément dans le four sans être remuées et sans  subir de malaxage, évitant ainsi la formation  de poussières.  



  L'étanchéité de l'appareil est assurée par  une masse d'eau ou autre liquide approprié  contenue dans des récipients 19 et 20 et dans  laquelle plongent les     orifices    d'entrée et de  sortie du conduit 1 ainsi que l'orifice d'éva  cuation des     matières    résiduaires.  



  Le chauffage du four     tubulaire    ainsi ob  tenu a lieu en     partie    par un     fluide    à tempé  rature élevée, tel que les gaz résultant de la  combustion de combustible gazeux, liquides  ou solides (pulvérisés) qu'on fait circuler  dans une chambre 13 qui entoure le four       tubulaire,    ladite chambre 13 ayant la     forme     d'une enveloppe tubulaire établie à     l'extérieur     et le long du tube 1 dans le cas des     fig.    1  à 5, alors que pour l'exemple selon la     fig.    6,

    on a recours à une véritable chambre 13 dans  laquelle se trouve tout au moins la partie en  forme d'hélice ou de     serpentin    du four tubu  laire.  



  La     circulation    du fluide chaud, dans la  chambre 13 du premier exemple, a lieu en  sens inverse par rapport à celle adoptée pour  les matières entraînées dans le four. Le ou  les     beleurs    14 ou     analogues    débouchent dans  la chambre 13,à proximité de l'orifice de  vidange 4, alors que l'évacuation du fluide  chauffant dans le conduit de décharge ou la  cheminée 15 a lieu à proximité de l'orifice  d'entrée 2.

   De cette manière, on obtient un  chauffage progressif, c'est-à-dire sans varia  tion brusque, des     matières    au fur et à mesure  qu'elles avancent dans le four puisque les ma  tières     qui    sont prêtes à     quitter        celui-ci    sont      chauffées par le fluide à température élevée,  la température de ce fluide diminuant de plus  en plus vers l'endroit 15 où a lieu son éva  cuation.  



  Pour l'exemple selon la     fig.    6, les brûleurs  ou analogues 14 sont établis au bas et à la  partie centrale de la chambre, de façon que  les gaz chauds puissent monter librement à  l'intérieur de l'ensemble     formé    par les spires  du serpentin ou analogue 1 et descendre à  l'extérieur de celui-ci pour être évacués par  la cheminée 15. De cette manière, dans la  partie centrale, les gaz les plus chauds vien  nent en contact avec les spires inférieures ou  de sortie du four tubulaire et ils se refroi  dissent au fur et à mesure qu'ils se rappro  chent des spires supérieures ou d'entrée du  four.  



  On pourrait utiliser pour le chauffage  extérieur, tel que décrit plus haut, des résis  tances électriques établies à l'extérieur du  four et afin d'obtenir le même effet de pro  gressivité dans le chauffage, ces résistances  pourraient être différentes entre elles de ma  nière à chauffer plus fortement le four à la  sortie qu'à l'entrée.  



  En plus du chauffage extérieur, des  moyens sont prévus pour qu'il s'effectue un  chauffage intérieur par les gaz et vapeurs  émanant des matières traitées et résultant de  la distillation. A cet effet, on a ménagé dans  chacun des disques 6 un ou plusieurs orifices  60, par lesquels peuvent passer lesdits gaz,  permanents ou condensables, qui réchauffent  ainsi la partie centrale des matières qui sont  entraînées sans venir pratiquement en con  tact avec les parois chaudes du conduit. En  outre, on fait circuler ces gaz de distillation,  par l'effet de la dépression régnant dans les  appareils condenseurs dont il sera question       ci-après,    et par un courant de vapeur d'eau  ou de tout autre fluide introduit par un ori  fice en un point approprié du four.

   La cir  culation a lieu de manière que les gaz se di  rigent vers une zone moins chaude que celle  qui leur a donné naissance et qu'ils cèdent  ainsi leur chaleur à la matière en cours de  traitement. Ces gaz servent donc, en quelque    sorte,     d'équilibreurs    de température de la  masse avançant dans le four puisque les gaz,  produits dans les zones les plus chaudes du  four, abandonnent leur chaleur aux matières.  pénétrant dans celui-ci, celles-ci étant ainsi  chauffées plus économiquement.  



  En des endroits appropriés du four tubu  laire et, si on tient compte de ce qui     vient     d'être dit, plutôt. vers la partie formant  l'entrée du four, débouchent dans la     partie     supérieure du conduit 1, un ou plusieurs  tubes 16 par lesquels les produits volatils,  résultant du traitement, peuvent s'échapper  par des conduits     communs    ou distincts 17  aboutissant par exemple à un ou     plusieurs          condenseurs    18 de     tout    genre approprié.  



  Le four décrit     permet    le traitement de  toutes matières carbonées à la température  voulue, celle-ci étant     fonction    non seulement  du degré de chauffage extérieur, mais égale  ment de la vitesse progressive des organes  d'entraînement 6, cette vitesse étant aisément  réglable, par des moyens connus, d'après la       nature    des matières traitées et le traitement  qu'on veut     lui    faire subir.  



  - En outre, le rapport masse-appareil est       r        p        'duit        au        minimum        afin        d'éviter        l'encombre-          ment,    les pertes de chaleur, les entretiens       coûteux,    etc. De plus, la masse de la matière  traitée est dans une grande     proportion    par  rapport à la masse de l'appareil, une machine  pesant par exemple 500 kilogrammes étant  susceptible de traiter jusqu'à 3000 kilo  grammes de lignite par jour.  



  Ce four convient non seulement au trai  tement     thermique    des matières carbonées sou  mises à une distillation, mais ces matières  peuvent être traitées, dans le four, par des  corps solides, liquides ou gazeux,     susceptibles     de réagir sur elles, par exemple par un effet  d'hydrogénation ou de     méthylation,    suivant  le but que l'on peut se proposer. C'est ainsi  que le four permet d'obtenir un     auto-cracking     des gaz lourds qui se condenseront dans les  zones plus froides des     matières        traitées    et  reviendront avec elles vers des zones plus  chaudes.

   En outre, on peut obtenir une      hydrogénation, sans effet de pression, par la  vapeur .d'eau introduite dans la     partie    la plus  chaude du four et dans laquelle règne, par  exemple, une température d'environ 900   C.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I Procédé de chauffage de matières carbo nées solides ou pâteuses, caractérisé par le fait que les matières sont entraînées, d'une manière continue et par portions séparées, dans une chambre chauffée dans laquelle lesdites matières sont soumises à des tem pératures croissantes au fur et à mesure qu'elles pénètrent plus profondément dans cette chambre. .

   II Appareil pour la mise en ceuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comporte un conduit for ' mant ladite chambre, des moyens pour entraîner dans ce conduit, d'une manière continue, des disques dont la forme cor respond sensiblement à la section trans versale intérieure du conduit, ces disques étant articulés entre eux et disposés à cer taine distance les uns des autres, de façon à délimiter à l'intérieur du conduit des compartiments successifs, des moyens pour introduire dans ces derniers les matières à traiter et des moyens pour chauffer le conduit de l'extérieur.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé par le fait que les produits à l'état gazeux émanant des matières à traiter sont amenés à traverser à contre-courant les matières à traiter. 2 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la circulation en contre-courant es gaz chauds émanant des matières à traiter est obtenue par une dépression ré gnant dans des appareils de condensation de ces gaz branchés sur ladite chambre.

   3 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'un courant de vapeur d'eau est introduit dans ladite chambre à proximité da la sortie -des matières traitées. 4 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé par le fait que les disques pré sentent chacun au moins une ouverture, et qu'il est prévu un dispositif d'évacua tion des gaz et vapeurs tel que les pro duits chauds, émanant des matières trai tées, traversent les ouvertures des disques en contre-courant par rapport à l'avance ment desdites matières dans le conduit.

   5 Appareil suivant la revendication II, ca- ract6ris6 par le fait qu'en au moins un point du conduit est branché un dispo sitif de condensation pour les produits gazeux, émanant des matières. à traiter, en vue de la récupération desdits pro duits. 6 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé par le fait que les moyens d'ar ticulation, reliant les disques., sont cons- titués par des maillons de chaîne.

   7 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé par le fait que les disques reliés entre eux forment une sorte de chaîne continue, fermée sur elle-même et entraî née à la vitesse voulue par une roue mo trice (9) portant des organes d'entraîne ment (11). 8 Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que des palettes radiales assurent l'entraînement en. venant en contact avec les disques.

   9 Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que la partie de la chaîne à disques qui se trouve en dehors du conduit (1) traverse un bac de refroidissement (19). 10 Appareil suivant la revendication II et les sous-revendications 7 et 9, caractérisé par le fait que les extrémités ouvertes du conduit (1) plongent dans le bac de re froidissement (19) qui forme ainsi une fermeture hydraulique pour lesdites extré mités.

   11 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé par le fait que le chauffage extérieur du conduit (1) est assuré par l'intermédiaire d'une chemise ou enve loppe (1â) qui entoure ledit conduit et dans laquelle circulent des gaz chauds, en contre-courant par rapport à l'avan cement des matières à traiter.