CH214869A - Procédé et appareil pour la production de gaz combustible. - Google Patents

Description

  Procédé et appareil pour la production de gaz combustible.    La présente invention se rapporte à un  procédé pour la production de gaz     combus-          i.ible    et à un appareil pour la mise en     couvre     de ce procédé.  



  Selon ce procédé, des substances combus  tibles d'origine végétale ou fossile, sont sou  mis à une distillation     sèche.,    en l'absence  d'air, les produits de la distillation étant  exposés ensuite à un traitement thermique  en l'absence d'air, par lequel!     qes.    produits con  densables provenant de la distillation sont  transformés, par     pyroscission,    en produits  gazeux stables.  



  La réalisation pratique du procédé objet  de la présente invention peut être obtenue de  façon variée, étant variés aussi les moyens  avec lesquels il est possible d'obtenir la cha  leur nécessaire pour la distillation du com  bustible et la     pyroscission    des produits de  distillation. En effet, on peut utiliser indif  féremment l'énergie électrique, les combus  tibles de tout genre, des réactions très exo  thermiques, etc. ou bien on peut employer    un chauffage mixte, par exemple en partie  avec de l'énergie électrique et en partie avec  des combustibles.  



  En outre, il est rendu possible et facile  par lie     procédé,    objet de la     présente        invention,     d'utiliser     rationellement    tous les déchets vé  gétaux et les refus de travail industriels, qui  actuellement sont utilisés de manière insuf  fisante ou point du tout.

   Il est possible d'ob  tenir     dies,    gaz -combustibles et avec un rende  ment maximum de: sciure de bois, copeaux,  écorces de riz ou de grain, branches, feuilles,  paille, tiges de chanvre,     pépins    de     raisin,     noyaux d'olives, tourbe, lignite, charbon sous  forme broyée ou en poudre, lies d'huile, hui  les de     refus,    goudron, poix noire,     schistes,    etc.  



  Naturellement la forme et tous les détails  de réglage et de construction des appareils,  étudiés pour la mise en     couvre    du présent  procédé, pourront varier selon les matériaux  employés, selon le combustible choisi, selon  le système d'alimentation et de charge, etc.,  sans sortir du champ de la présente invention.      A titre d'exemple indicatif et non limi  tatif seront maintenant décrites trois forme  d'exécution d'un appareil pour la. mise en       coeuvre    du procédé selon la présente invention.  



  La     fig.    1 représente le schéma d'un appa  reil dans lequel la source de chaleur est  l'énergie électrique;  La.     fig.    2 représente le schéma d'un autre  appareil du genre dans lequel la, chaleur est  engendrée par un combustible solide;  La     fig.    3 représente le schéma d'un troi  sième appareil, dans lequel la chaleur néces  saire à la. distillation est fournie par les  matériaux qui ont été distillés.  



  L'appareil représenté dans la     fig.    1 et  utilisant l'énergie électrique, est formé essen  tiellement par une cornue de distillation 7.  munie de la bouche d'alimentation en maté  riaux à. distiller<B>(</B>1) et de la, bouche d'extrac  tion du charbon résiduaire (2).  



  La chaleur est fournie par un ensemble  de résistances électriques placées     axialement     par rapport à la cornue même et dans sa  zone centrale, afin de réduire le plus possi  ble les dispersions de chaleur, ledit ensemble  de résistances étant constitué par un tube à  l'extérieur duquel se trouve une résistance  électrique 3,     destinée    à. la distillation des  matériaux, tandis que dans son intérieur se  trouve une seconde résistance 4, qui fournit  la chaleur nécessaire à la     pyroscission    des  produits     condensables.     



  Les gaz et les vapeurs qui se produisent  des matériaux introduits dans la cornue sous  l'action du réchauffement, doivent nécessaire  ment passer, pour sortir, par les trous se trou  vant dans la. lanterne 5 et traverser dans  toute sa longueur, la résistance de     pyroscis-          sion    4, qui présente une température d'envi  ron 900  . Par effet de cette température, la       pyroscission    de ces vapeurs s'effectue et il  se forme un mélange de gaz permanents et  combustibles, avec un pouvoir     calorifique     (mesuré avec un     calorimètre    Junkers) de  3500 calories par mètre cube.

   Avant de sor  tir pour l'utilisation, les gaz, en passant dans  la partie inférieure du gazogène, se séparent  des poudres     entraînées    éventuellement par    eux et ensuite sortent à travers le conduit 6  pour être immédiatement utilisés ou pour  être soumis     il        d'autres        traitements.        L'alimen-          tatiori    en énergie électrique des     résistances    3  et 4 a lieu<B>il</B> travers des prises de courant  appropriées de     1-ype    connu, et pour cette rai  son non représentées, et l'appareil sera natu  rellement complété par des revêtements iso  lants, par un raccord pour la décharge de  l'eau condensée,

   un dispositif élastique ap  proprié pour la compensation des dilatation,.  des passages pour des agitateurs du combus  tible et d'autres parties accessoires.  



       Naturellement    l'ensemble     thermoélectrique     (le gazéification peut être constitué par d'au  tres éléments que des résistances métalliques.  par exemple par des résistances en charbon.  ou bien il pourra être constitué à base de sels  fusibles, etc.  



  La. fi-. -1 représente un     t.vpe    de généra  teur dans lequel la chaleur nécessaire pour  la réalisation des opérations de distillation  et     pyroscission    est fournie par la combustion  de     combustibles    solides     dans    un foyer spécial.  



  7 est. la cornue de distillation proprement  dite, munie (le la bouche d'alimentation des  matériaux      <  <     distiller 1, de la bouche 2 d'ex  traction du     charbon    résiduaire;     ces        1,ouches     sont     pourvues    toutes les deux de portes  fermeture étanche.  



  Une cornue de réchauffement 8 est com  binée avec la cornue de distillation 7. qu'elle  enveloppe complètement. Dans la cornue 8  est introduit: à travers la bouche 11 le com  bustible nécessaire au chauffage. Cette cor  nue est munie d'une     grilh        appropriée    au  combustible qui est brûlé. ainsi que d'une       ouverture    de décharge     11    pour les résidus de  combustion et, d'un passage 12 qui conduit. la  fumée à la cheminée. La combustion alimen  tée par l'air entrant dans l'ouverture 9 du  cendrier, advient sur la grille, et grâce à la  disposition du conduit 12, les fumées sont  obligées, avant. de     passer    par la. cheminée.  de chauffer la cornue sur toute sa longueur.  



  Sous l'action de la chaleur, la     masse    des  matériaux contenus dans la cornue subit la  distillation, avec développement conséquent      de gaz (en quantité limitée) et de vapeurs  condensables. Ces produits de la distillation  sont obligés, pour pouvoir entrer dans le tube  13 par sa partie inférieure, de raser le fond  de la cornue qui se trouve à une température  de 800 à 900  , et de subir ainsi leur     pyros-          cission    en se transformant en gaz     permanents     et     combustibles.     



  Le gaz remonte ensuite dans un des con  duits prévus dans le tube 13 et redescend  par l'autre conduit pour traverser ensuite le  conduit en 6, ou la     pyroscission    est terminée,  grâce au réchauffement élevé que ce conduit  subit en traversant le foyer.  



  Il est évident que le réchauffement de ce  type de générateur peut être effectué avan  tageusement à l'aide du charbon résiduaire  ou des déchets de     charbon    d'une distillation  précédente, car il a été démontré pratique  ment que cette quantité de déchets de char  bon est plus que suffisante. Dans le cas où  l'on distille des matériaux en poudre (par  exemple sciure de bois), il a été prévu d'em  ployer des brûleurs appropriés au charbon  en poudre à l'aide de jets d'air. La même  précaution doit être prise dans le cas où l'on  veut employer pour le réchauffement des cor  nues des combustibles liquides ou gazeux  (par exemple une     partie    des gaz produits).  



  L'air nécessaire à la combustion pour le  réchauffement de la cornue peut être intro  duite par tirage naturel ou forcé. Aussi le  gaz obtenu avec ce second type de généra  teur est en tout similaire     comme    composition  et comme pouvoir calorifique à celui obtenu  avec le type     d'électrogazogène    selon la     fig.    1;  il est donc approprié aux mêmes applications:       C'est=à-dire    il peut remplacer,     spécialement     après l'élimination préalable de l'anhydride  carbonique contenu dans ce gaz (avec des  moyens déjà connus), le gaz commun d'illu  mination de la ville dans tous ses emplois;

    et même en bien d'autres cas avec avantage  considérable, ce gaz pouvant être obtenu  aussi avec une propre pression de quelques  mètres de colonne d'eau.  



  Ce gaz peut être comprimé en bombes à  plus de 200 atm. et,     analoguement    à ce qu'on    fait déjà dans d'autres pays avec le gaz d'il  lumination, il peut être employé pour alimen  ter des     autovéhicules    ou pour d'autres buts.  Moyennant l'élimination de l'anhydride car  bonique, le pouvoir calorifique par mètre  cube de gaz s'élève au-dessus de 4000 calo  ries, si le gaz provient de la distillation du  bois, tandis qu'on arrive même aux 6000 ca  lories si le gaz provient de la distillation du  charbon.  



  Le pouvoir calorifique du gaz obtenu peut  encore être augmenté si l'on distille ensemble  avec le matériel solide (végétaux ou     charbon-)     aussi des substances qui, par réchauffement  et     pyrogénèse,    donnent lieu au développe  ment d'hydrocarbures gazeux, telles que par  exemple les lies d'huiles, le goudron, la poix  noire, les huiles de déchets, les schistes, etc.  qui, ainsi qu'il est connu, se décomposent  avec formation d'éthylène, de méthane, etc.  dont le pouvoir calorifique est, ainsi qu'il est  connu, très élevé.  



  Dans l'appareil représenté en     fig.    3, ainsi  que dans les gazogènes communs, c'est le       combustible    qui a été distillé, qui fournit la  chaleur nécessaire à la distillation et     à7    la       pyroseission;    grâce à cette dernière opération,  ainsi qu'il a été dit, les gaz qu'on     obtient     présentent un pouvoir calorifique supérieur à  celui des gaz produits dans les gazogènes       communs.     



       Ainsi    qu'in     résulite    du schéma, on a dans  ce cas une cornue unique 7, pourvue d'une  seule bouche de chargement 1, et les maté  riaux combustibles qui remplissent la     cornue,     subissent successivement dans la zone A le  séchage, dans la zone B la. distillation et dans  la zone C la combustion. Cette dernière est  alimentée avec un souffleur d'air ou avec  d'autres dispositifs appropriés quelconques.

    Les gaz développés pendant la distillation  sont obligés à sortir de l'embouchure 3' d'un  conduit 14 qui s'ouvre en regard de la zone B  de distillation et qui préférablement, ainsi  qu'il est représenté dans une figure du des  sin, s'étend autour de toute la.     périphérie    de  la cornue même, de façon. à avoir une surface  ample de transmission de la chaleur entre la      zone la plus chaude de la cornue, la zone C  de combustion, et les produits de la. distil  lation qui passent dans le conduit 14, dans  lequel grâce justement à ce réchauffement  élevé, ils subissent la,     pyroscission    en sortant  ensuite dans l'état voulu du conduit de sor  tie 6. Les déchets de la. combustion au con  traire pourront être déchargés par la bouche  spéciale 15.  



  Le résultat final est l'obtention d'un mé  lange de gaz, dont le pouvoir calorifique est  considérablement supérieur à celui (lu gaz  commun pauvre et en même temps la réalisa  tion de l'utilisation la plus intégrale des ma  tériaux gazéifiés. On peut aussi avec avan  tage utiliser dans le gazogène des charbons  ayant un bas prix de revient, ainsi que par  exemple les type     "Arsa"    et     "Ba.liu        Abis"     riches en matières volatiles et en soufre, puis  qu'on réalise l'utilisation intégrale des par  ties volatiles mêmes.  



  Naturellement les appareils décrits sché  matiquement ci-dessus seront complétés de  toutes leurs parties accessoires, qui générale  ment sont combinées avec ces appareils, et  qui pourront varier, ainsi que tous les détails  constructifs des appareils mêmes, sans sortir  du cadre de la présente invention.

Claims (1)

1. REVF,NDICATION I: Procédé pour la production de gaz com bustible, en utilisant des substances combus tibles d'origine végétale ou fossile, caracté risé en ce que ces combustibles, solides, sont soumis à une distillation sèche, en l'absence d'air, les produits de la. distillation étant ex posés ensuite à un traitement thermique en l'absence d'air, par lequel les produits con- densables provenant de la distillation sont transformés par pyroscission en produits ga zeux stables. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on ajoute aux combus tibles solides destinés à la distillation sèche, des substances au moins en partie liquides et propres à développer des hydrocarbures par distillation et par py roscission. ?. Procédé selon la revendication I. carac térisé en ce que les combustibles soumis à la distillation sèche sont constitués par des tourbes. 3. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que les combustibles soumis à la distillation sèche sont constitués par des lignites. 4.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que les combustibles soumis â, la distillation sèche sont constitués par des charbons. 5. Procédé selon la, revendication 1, carac térisé en ce que les combustibles soumis à la distillation sèche :.ont. constitués par d#? s déchets de bois. 6. Procédé selon la revendication 1, carac térisé en ce que les matériaux combustibles soumis à. la. distillation sèche sont constitués par des écorces clé riz. 7.

   Procédé selon hi revendication I, earac- térisé en ce que les matériaux combustibles soumis a la distillation s\.ehc pont constitués par des écorces de grain. 8. Procédé selon la revendication I. carac térisé en ce que l@#s matéwiaux eombu#_tibles soumis à la distillation sèche sont constitués par des tiges de chanvre. 9. Procédé selon la revendication I. carac térisé en ce que les matériaux combustibles soumis à la distillation sèche sont constitués par les lies d'huile. 10.

   Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que les matériaux combus tibles soumis à la distillation sèche sont cons titués par des noyaux d'olives. 11. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que les matériaux combustibles soumis à la, distillation sèche sont; constitués par des pépins de raisins. 1?. Procédé selon la. revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux combustibles solides des hui les de déchets. 13. Procédé selon la. revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce due l'on ajoute aux combustibles solides des rési dus de la distillation des pétroles.

   1.4. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux combustibles solides de la poix noire. <B>15.</B> Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux combustibles solides du gou dron. 1.6. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux combustibles solides des schistes.

   REVENDICATION II: Appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte une cornue de distillation avec moyens de chauffage et combinée avec un conduit s'ouvrant à l'intérieur de la cor nue et dont une partie au moins est chauffée à un degré plus élevé que l'espace de la cor nue où s'effectue la distillation, ce conduit étant destiné au passage des produits de dis tillation, qui, en traversant ce conduit, subis sent la pyroscission. SOUS-REVENDICATIONS 19. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que ledit conduit s'ouvre dans la. partie supérieure de la zone de distil lation dans la cornue. 1.8.

   Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que la chaleur nécessaire pour la distillation est fournie par une résis tance électrique, tandis qu'une seconde résis tance électrique est placée dans le conduit destiné au passage des produits de distilla tion et fournit la chaleur nécessaire à la pyroscission desdits produits. 19.

   Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que la cornue de distillation est associée à une cornue de combustion ali mentée d'un combustible destiné à fournir la chaleur nécessaire pour la distillation et pour la pyroscission, le conduit destiné au passage des produits de distillation traversant le foyer de la cornue de combustion. 20. Appareil selon la revendication II.

   caractérisé en ce qu'il comporte une cornue unique de distillation et de combustion, dans laquelle les matériaux, après avoir subi le séchage dans la zone la. plus élevée, subissent successivement la distillation dans la zone intermédiaire et la combustion dans la zone inférieure, le conduit destiné au passage des produits de distillation s'ouvrant dans la zone de di.TtiMation et longeant. la zone de combustion. 21. Appareil selon la revendication II et la sous-revendication 20, caractérisé en ce que le conduit destiné au passage des produits de la distillation est disposé tout autour de la périphérie de la zone de combustion.