CH198082A - Procédé de préparation de combustibles artificiels moulés. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation de combustibles artificiels moulés.    La présente invention a pour objet un  procédé de fabrication, à partir de toutes  matières combustibles minérales, végétales ou  animales, de combustibles plus spécialement  adaptés à l'usage dans les gazogènes.  



       L'invention    permet de préparer les ma  tières en question à une meilleure     utilisation     dans les gazogènes par un enrichissement en  hydrocarbures légers, c'est-à-dire en hydro  carbures     appartenant    aux premiers termes  des séries homologues, non pas par une  hydrogénation du carbone mais principale  ment par une     oxydation    des     hydrocarbures     et des composés ternaires contenant du car  bone, de l'hydrogène et de l'oxygène, oxyda  tion qui se traduit surtout par la régression  des hydrocarbures dans les séries d'homolo  gues rangés suivant les teneurs moléculaires  croissantes en carbone et hydrogène.  



  Selon le procédé qui fait l'objet de l'in  vention on forme, à partir des matières pre  mières     combustibles        renfermant    du     carbone       et prises à l'état     divisé    ainsi que de substan  ces propres à donner naissance à chaud à de  l'oxygène ou à des corps     oxydants,    des pro  duits moulés, au     besoin    avec l'aide d'aggluti  nants supplémentaires, et ensuite on soumet  ces produits moulés à un traitement thermi  que de courte durée (par     exemple    de l'ordre  de la demi-     heure    ou de trois quarts d'heure)  à une température au     moins    égale à 650  ,

    c'est-à-dire à une température à laquelle l'eau  commence     nettement    à se dissocier. A la suite  de ce     traitement,    les produits moulés, au sein  desquels se sont emmagasinés des hydro  carbures légers et du carbone     fixe,    sont prêts  à être utilisés dans les -gazogènes.  



       Sous    substances propres à donner nais  sance à chaud à des produits     oxydants,    on en  tend des     substances    autres que l'eau, laquelle  peut aussi se trouver dans , l'aggloméré à  traiter..  



  En raison de la     température-    à laquelle  on exécute le     traitement        thermique,        l'oxygène              actif    est prélevé à deux sources, celle que  constituent les corps dits oxydants et celle  que constitue l'eau en état de dissociation.  Un mode d'exécution avantageux de l'inven  tion consiste à opérer le traitement thermique  à une température comprise entre 650   et  <B>8000.</B>  



  De préférence on opère le traitement ther  mique ou la cuisson des produits dans une  atmosphère oxydante, ce qui permet de dé  clencher une combustion partielle et ainsi de  réduire considérablement l'apport extérieur  de chaleur et, une fois cette     com')ustio-i        amo--          cée,    on laisse la réaction se poursuivre en  vase clos avec léger apport d'oxygène puis on  termine en laissant s'achever les réactions en  enceinte close     pendant    le temps voulu, par  exemple pendant vingt à trente minutes,  après avoir consacré une dizaine de minutes  au début du traitement thermique.  



  Pour que le traitement thermique exécuté  dans les conditions indiquées ci-dessus attei  gne sa pleine efficacité. il y a intérêt à. pro  portionner correctement la surface et le vo  lume des produits que l'on prépare par mou  lage; le choix d'une proportion correcte offre  également un avantage lorsque ces produits  sont     utilisés    dans un gazogène. De préférence  les produits en question sont approximative  ment de la grosseur de billes ou de pastilles  ordinaires (environ 1 à 3 centimètres pour  leur plus grande dimension).  



  Le procédé, objet de la présente invention,  peut comporter l'application des moyens  suivants:       1o    Désagrégation des matières et notam  ment du bois, de façon à leur faire perdre  leur forme primitive et à les réduire en me  nus morceaux par des moyens, soit chimi  ques, soit physico-chimiques, soit purement  physiques, tels que     dépulpage.    défibrage,  broyage, concassage, etc.  



  20 Incorporation aux matières ainsi pré  parées et suivant que de besoin de produits  agglutinants et de     substances    donnant nais  sance à chaud à des produits oxydants   substances qui peuvent elles-mêmes jouer en  plus le rôle d'agglutinants; les produits    agglutinants et     substances    en question peu  vent être     incorporés    aux matières préalable  ment désagrégées soit en poudre, soit en dis  solution sous forme liquide ou pâteuse.  



       30    Moulage approprié des mélanges à des  conditions de température et de pression dé  terminées.  



  40 Cuisson des produits moulés en vase  clos, avec un apport minimum de chaleur  extérieure, amorçant les réactions exothermi  ques dans la masse intérieure des produits  moulés, réactions activant à volonté et dans  le minimum de temps la transformation de  produits qui sous la seule influence d'une  chaleur extérieure auraient tendance à. se dé  gager sous la forme de gaz ou de vapeurs fa  cilement condensables. Ces produits transfor  més restent ainsi en partie emprisonnés dans  la masse dont la teneur en matières volatiles  peu condensables pourra, dans certaines limi  tes, être fixée à l'avance.  



  Les substances donnant naissance à chaud  à des produits oxydants favorisent la trans  formation dans la masse moulée de certaines  matières,     hydrocarbures    par exemple, par la  création dans     cette    masse de foyers de  réactions.  



  En plus des substances spécifiées     ci-          dessus,    on peut ajouter des matières suscepti  bles de n'entrer en réaction qu'à des tem  pératures supérieures aux températures en  gendrées dans l'opération de cuisson et en  l'espèce au moment des réactions dans le  gazogène. Dans ce dernier cas, les réactions  s'effectueront avec un moindre apport d'air  extérieur par la tuyère du gazogène en assu  rant la. transformation des gaz ou vapeurs  facilement condensables avec une moindre  teneur en azote des gaz produits.

   En outre,  suivant la composition des     matières    et des  cendres rentrant dans les mélanges, les ma  tières d'addition supplémentaires peuvent  être déterminées -n vue de l'élimination au  cours du traitement thermique de certains  éléments nocifs et aussi en vue d'une     action     sur les cendres pour régler     la,        fusibilité    de  celles-ci.

        Suivant les cas, la préparation thermique  des produits peut avoir lieu par exemple:  10 Soit en vase clos, en atmosphère neu  tre réductrice avec réactions     internes    endo  thermiques puis exothermiques ou exothermi  ques seulement et captation éventuelle des  gaz ou vapeurs produits en vue de leur utili  sation comme source de chaleur complémen  taire nécessaire à la cuisson.  



  20 Soit par réaction     exothermique    pou  vant être précédée de réaction     endothermique     dans la masse et étant combinée avec une  combustion superficielle limitée des     produits     moulés en     atmosphère    oxydante avec ou sans  apport     d'air    extérieur.  



  30 Soit par     l'application    successive de  ces deux processus.  



  Il doit être entendu que, pour chaque na  ture de matières premières et pour chaque  préparation de ces matières     rentrant    dans la  composition des éléments moulés, ainsi que  pour chaque nature et proportion de produits       d'addition,    les conditions optimum de durée  et de température de l'opération thermique  varient mais peuvent être aisément fixées  avec l'aide des     données    apparaissant au début  du présent mémoire et de celles qui seront pré  cisées plus loin pour un exemple     particulier.     



  Comme substance     donnant        naissance    à  chaud à un produit oxydant, on peut em  ployer une substance capable, par sa décom  position, de     provoquer    dans la masse mou  lée un dégagement de gaz oxydants; cette  substance est par exemple l'azotate d'ammo  nium     N03        NH4    qui fond à 150   et se dé  compose à<B>250'</B> en donnant de l'eau et du  protoxyde d'azote. On pourrait également  utiliser de l'azotate de sodium, du perman  ganate de potassium, etc.  



  A titre d'exemple, on considère un mé  lange renfermant:     40/60l'    de bois préalable  ment réduit en pâte à la manière connue avec  formation     partielle    de dextrines, 40 % de  bouille     grasse    pulvérisée, 10 % d'azotate  d'ammonium, 10 % de mélange de brais et de  goudrons.  



  Les produits moulés sont introduits dans       une    enceinte chauffée à -une     température    de    650 à 700   en atmosphère oxydante par  exemple en présence d'air. Un dégagement  rapide de gaz combustible se produit, entraî  nant par la combustion de ces gaz un cracking  partiel dans la périphérie des éléments mou  lés.

   Cette combustion une fois amorcée, le  four est fermé, les réactions de combustion  en atmosphère légèrement oxydante (insuf  flation modérée d'air par exemple) se pour  suivant pendant environ dix minutes, période  au cours de laquelle la masse centrale acquiert  la température nécessaire à la décomposition  de l'azotate     d'ammonium.    L'opération est  conduite de     manière    à fournir, par la com  bustion des premiers gaz et l'apport de cha  leur de source extérieure,

   les calories néces  saires d'une part à l'élévation voulue de tem  pérature de la masse et d'autre part à la       restitution    des     calories    perdues au cours des  réactions     endothermiques.    Le traitement est  terminé sans apport de chaleur extérieure  après une période de réactions en enceinte  fermée de vingt à trente minutes.  



  La     combustion    externe porte encore sur  les hydrocarbures légers dégagés par distilla  tion rapide des masses superficielles et les  réactions sont     conduites    pour que la chaleur  provenant de     ces    réactions     exothermiques     jointe à la chaleur apportée de l'extérieur  corresponde au nombre de calories nécessaires  à chauffer suffisamment la masse totale et à  couvrir les dépenses de chaleur des réactions  endothermiques.  



  Les hydrocarbures à partir du benzène,  c'est-à-dire     C''H3,        C'H1 ,    etc., les hydrocar  bures saturés supérieurs, les paraffines, les  naphtalines, les anthracènes, sont plus ou  moins décomposés par l'action interne de  l'oxygène et donnent lieu à des réactions du  genre par exemple de:       CnH2n        -i-.2        +   <B>0</B>     H20        +        Cnl-12n.     



  Or l'eau ainsi produite ou l'eau résultant  de la     décomposition    des hydrates de carbone  tels- que la cellulose est, à une     température     supérieure à<B>650',</B> en état de dissociation et  elle provoque la mise en liberté d'hydrogène  et d'oxygène, lequel se combine à nouveau  avec d'autres hydrocarbures;     ceux-çi    se dégra-      dent avec mise en     liberté    de carbone suivant  par exemple la réaction:

         CIIH2n        +   <B>0</B>     -)        1120        +        Cn        1@2@n   <B>1)</B>     +        C.     



  On obtient en définitive, dans chaque élé  ment moulé:  10 Une récupération de carbone fixe.  



  20 Un approvisionnement, dans le centre  de la masse, d'hydrocarbures qui peuvent  être d'un degré plus ou moins élevé mais qui  sont tels que, sous l'action de la tuyère du  gazogène, ils distillent en hydrocarbures à  nombre d'atomes de     carbone    relativement fai  ble comme C=H',     C2H4,        C'H8,        C'Hg,        C'H',     donnant un excellent     apport    dans le moteur,  le carbone étant à son tour transformé en  oxyde de     carbone.     



  En définitive, il y a tendance à l'obten  tion lors de l'utilisation du produit dans le  gazogène, de "gaz d'essence" par diminution  de la proportion d'hydrocarbures lourds au  moyen de l'oxygène et non pas par hydrogé  nation de     carbone.     



  Il va de soi que des modifications de dé  tail peuvent être apportées au procédé qui  vient d'être décrit sans pour cela sortir du  cadre de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication de combustibles agglomérés à. partir de matières combustibles renfermant du carbone, par formation d'ag glomérés au moyen de ces matières et traite ment thermique de ces agglomérés, procédé caractérisé par le fait que l'on forme les agglomérés à partir desdites matières com bustibles à l'état divisé et de substances don nant naissance à. chaud à un produit oxydant et qu'ensuite on opère le traitement thermi que pendant un court laps de temps à une température au moins égale à 650 . SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on forme les agglomérés avec; l'aide de substances donnant naissance à chaud à de l'oxygène.

   '? Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on exécute le traitement thermique pendant. une demi-heure. 3 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on exécute le traitement thermique pendant un temps au plus égal- à trois quarts d'heure. 4 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on opère le traitement thermique à une température au plus égale à<B>800</B> . 5 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on opère une partie au moins du traitement thermique au sein d'une atmosphère oxydante.

   6 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé par le fait qu'on porte les agglomérés à au moins 650 dans une enceinte ouverte où règne une atmosphère oxydante et qu'une fois la combustion déclenchée. on ferme l'en ceinte en introduisant un peu d'oxygène pendant quelques minutes et on laisse réagir en enceinte close pendant un temps un peu plus long. 7 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on donne aux agglomérés des dimensions n'excédant pas trois centi mètres. 8 Procédé selon la revendication, caractérisé par l'utilisation d'azotate d'ammonium comme substance donnant naissance à chaud à un produit oxydant.

   9 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait qu'on forme les agglomérés avec l'aide d'agglutinants supplémentaires.