Procédé pour la production de gaz combustible et installation pour sa mise en oeuvre. La présente invention a pour objet un procédé pour la production de gaz combusti ble au moyen de combustibles solides pulvé rulents, caractérisé par le fait qu'on introduit du combustible solide pulvérulent transporté par un courant d'air au travers d'un brûleur dans un récipient générateur garni intérieu rement d'éléments en matière réfractaire et par le fait qu'on maintient, par un apport de calories provenant d'une autre source de chaleur,
le récipient générateur à une tempé rature suffisante pour décomposer et distiller les éléments goudronneux lourds qui se dépo sent sur les éléments réfractaires.
On pourrait, par exemple, employer ce procédé pour produire du gaz combustible en utilisant un combustible solide pulvéru lent obtenu à partir de déchets agricoles (noyaux de fruits, cônes de pin, arachides, tourteaux d'olives ou d'arachides, hale de blé, sciure de bois, etc.).
L'invention comprend également une ins tallation d'alimentation d'un moteur à com bustion interne pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette installation est caractérisée par le .fait que le récipient générateur est tubulaire et disposé dans une enveloppe tubu laire s'étendant sur toute la longueur de ce récipient générateur,
l'espace de section annu laire ménagé entre l'enveloppe et le récipient générateur étant traversé par les gaz d'échap pement du moteur et ce récipient étant rempli d'anneaux Rmchig en matière réfractaire.
Le dessin montre, à titre d'exemple et schématiquement, une forme d'exécution d'une installation d'alimentation d'un moteur à combustion interne pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fïg. 1 est une vue schématique d'en semble de cette forme d'exécution.
La fig. 2 montre à plus grande échelle le distributeur et la fig. 3 un détail du mélangeur de cette forme d'exécution.
L'installation représentée à la fig. 1 com porte un récipient générateur tubulaire 1 de forme coudée, disposé à l'intérieur d'une en veloppe tubulaire 2 s'étendant sur toute la longueur de ce récipient 1. La branche incli née 0 du récipient 1 correspond à peu près à la zone d'oxydation et la branche horizon tale R correspond à peu près à la zone de réduction.
Dans la branche horizontale de l'enveloppe 2 débouchent les canaux d'échap pement du moteur alimenté par l'installation, de sorte que l'espace de section annulaire 3 ménagé entre le récipient 1 et l'enveloppe. 2 est traversé par les gaz d'échappement du moteur qui maintiennent le récipient géné rateur et son contenu à. haute température. L'enveloppe 2 est munie d'un revêtement calorifuge et les gaz d'échappement quittent cette enveloppe à l'extrémité inférieure de sa. branche inclinée. Le récipient 1. est rempli d'anneaux Raschig de porcelaine, de graphite, de carborundum ou d'une autre matière réfractaire. A l'endroit de son coude, le réci pient générateur 1 est pourvu d'une ouver ture obturée par une soupape à pointeau réglable 4.
Cette ouverture permet de faire passer une quantité réglable de gaz d'échap pement dans le récipient générateur. 5 dési gne une trémie pour la, réserve de combusti ble pulvérulent, dans le fond de laquelle est agencé un distributeur, représenté en détail à la fig. 2. Ce distributeur comporte une auge demi-cylindrique inclinée 7 communiquant librement avec la trémie 5, et une tige de distribution 8 disposée suivant l'axe longitu dinal du corps 7. Cette tige est animée d'un mouvement de va-et-vient saccadé au moyen d'un mécanisme commandé par l'intermédiaire d'un embrayage par le moteur à combustion interne.
Un moteur électrique sert à comman der ce mécanisme pendant la mise en marche de l'installation. Le moteur électrique pour rait être remplacé par une commande manu elle. Une hélice en fil d'acier 9, d'un diamètre légèrement inférieur à celui de l'auge 7, en toure la tige de distribution 8 et est fixée à celle-ci. Cette hélice brasse le combustible pulvérulent se trouvant dans l'auge empê chant ainsi un tassement du combustible s'opposant à son écoulement.
La tige de distribution 8 pénètre dans l'auge 7 à travers une membrane souple 10 en caoutchouc ou en cuir, fixée par sa péri phérie à une extrémité de l'auge, permettant. les mouvements de la. tige 8 et assurant l'étan chéité. L'extrémité libre 8' de la tige de distzibutioii 8 est recourbée et se meut en regard d'une ouverture 11, de section régla ble, pratiquée dans le fond de l'auge 7 et au travers de laquelle le combustible s'écoule de l'aube 7 dans la partie la plus étroite 14 d'un diffuseur présenté par un tube 12 relié à un ventilateur 13.
Le tube 12 se termine par un ajutage 16 raccordé directement au diffuseur et dirigeant le courant d'air transportant le combustible pulvérulent dans un brûleur 28 de même axe que le tube 12 et disposé à la partie inférieure d'un réservoir 15 monté à l'entrée de la branche inclinée 0 du récipient générateur 1. Une grille mobile 17 pouvant osciller autour d'un axe 18 est montée en avant et un peu au-dessous du brûleur 28. L'espace 19 du réservoir 1:5 situé en dessous de la grille 17 sert de cendrier. Le réservoir 15 est destiné à, recevoir une charge de com bustible en morceaux (,coke ou charbon de bois) servant à l'allumage et à la mise en marche de l'installation.
Le ventilateur 13 est entraîné par l'arbre du moteur à com bustion par l'intermédiaire d'un embrayage, et il est en outre pourvu d'un moteur électri que pour la mise en marche de l'installation. Ce moteur électrique pourrait être aussi rem placé par une commande manuelle. La tige de distribution 8 et le ventilateur 13 pour raient aussi être actionnés, pour la mise en marche, par la même commande, électrique ou manuelle.
Le baz sortant du récipient générateur 1 est amené par une conduite 20' à. un cyclone 20, dans lequel a lieu la séparation des pous sières et des cendres. Ce cyclone comporte une enveloppe cylindrique extérieure de sec tion transversale circulaire et un manteau cylindrique intérieur 21 également de section transversale circulaire et disposé excentrique ment par rapport à l'enveloppe. Le diamètre du manteau intérieur est notablement plus petit que celui de l'enveloppe extérieure. L'espace entre l'enveloppe et le manteau est rempli de matière poreuse, par exemple du coke ou de la pierre ponce en menus mor ceaux.
La conduite 20' débouche tangentielle nient dans l'enveloppe au voisinage de l'en droit où le manteau est le plus rapproché de cette enveloppe. Les gaz quittant le cyclone traversent un refroidisseur 27 et sont ensuite amenés à un épurateur 22 par la conduite 27'.
Cet épurateur comprend deux chambres superposées 23 et 24 communiquant par un tube 26 traversant le fond de la chambre supérieure 24 et faisant saillie à l'intérieur d'une cloche 25 à bord dentelé, ouverte vers le bas, disposée à la partie inférieure de la chambre 24 et dans laquelle débouche la conduite 27'. La chambre 24 est remplie d'eau jusqu'au niveau du bord supérieur du tube 26, de sorte que le bord dentelé de la cloche 25 est plongé dans cette eau.
Les gaz amenés par la conduite 27' barbotent dans l'eau, et montent ensuite dans la chambre 24, dans la partie supérieure de laquelle est disposé un filtre 35, reposant sur une grille et rempli de copeaux de bois, par exemple. L'excédent d'eau condensée se déposant dans la. chambre 24 s'écoule par le tube de trop-plein 26, dans la chambre inférieure 23 où elle est recueillie.
Le refroidisseur 27 est disposé au-dessus du cyclone 20 et de l'épurateur 22, de manière que l'eau de condensation qui s'y forme s'écoule dans l'épurateur 22 par la conduite 27'.
Le gaz filtré sortant de l'épurateur 22 est conduit dans un mélangeur 29, dans lequel il se mélange avec une quantité réglable d'air comburant épuré par un filtre 30. Le mélange gaz-air sortant du mélangeur est prêt pour la combustion et est envoyé dans le moteur à combustion (non représenté). Le mélangeur 29 comprend une chambre de mélange dans laquelle l'air et le gaz sont introduits tangen tiellement. Dans cette chambre de mélange est disposé excentriquement un séparateur cylindrique à rebondissement 31 destiné à retenir les derniers résidus goudronneux éven tuellement encore présents dans les gaz.
Le séparateur à rebondissement 31 étant disposé dans la chambre de mélange en aval de l'ad mission d'air comburant, la chute de tempéra- turc provoquée par l'admission d'air donne lieu à la formation de gouttelettes de goudron dans le mélange gaz-air. Ce séparateur présente deux rangées de lamelles disposées parallèlement aux génératrices du cylindre.
Les lamelles 32 de la rangée extérieure sont espacées les unes des autres .et ont leurs bords repliés vers l'intérieur du cylindre, de façon à former entre elles des fentes à parois convergeant vers l'intérieur. Les lamelles 33 de la rangée intérieure sont disposées en face des fentes ménagées contre les lamelles 32 et ces lamelles 33 ont leurs bords repliés vers l'ex térieur.
Les gaz pénètrent radialement dans le séparateur par les fentes ménagées entre les lamelles 32, frappent les lamelles 33, sont renvoyés par celles-ci contre les faces inté rieures des lamelles 32 et pénètrent enfin à l'intérieur par les fentes ménagées entre les lamelles 33. Ces gaz quittent le séparateur axialement. Les brouillards goudronneux existant encore dans le mélange gaz-air se déposent sur les lamelles 33 et 32. En vue de son nettoyage, le séparateur est monté amoviblement d'une façon permettant son démontage rapide.
En un point convenable du mélangeur 29 est monté un dispositif de sûreté constitué par un disque, tenu sur son siège par un ressort. Lors d'un retour de flamme, ce disque est soulevé de son siège empêchant ainsi le retour de flamme de parvenir jusqu'à l'inté rieur du mélangeur et d'endommager les la melles du séparateur.
Pour mettre en marche l'installation, les anneaux Raschig réfractaires du récipient générateur doivent d'abord être amenés à une température convenable.
A cet effet, on charge le réservoir 15 avec du charbon de bois, du coke ou autre com bustible (l'emploi d'anneaux Raschig de char bon comprimé ou autres semblables étant recommandé pour obtenir une combustion rapide et ainsi une mise en marche prompte), et on met en action le ventilateur 13. Après avoir dévissé le bouchon fileté 34, on allume le combustible dans le réservoir 15 à l'aide, par exemple, d'une torche, et on remet à sa place le bouchon fileté 34.
Dès qu'une tem pérature suffisante des anneaux Raschig réfractaires est atteinte, on commence à ali menter en combustible pulvérulent, en met tant en marche le moteur électrique comman dant la tige de distribution 8 du distributeur. Après quelques secondes, le gaz combustible nécessaire pour le fonctionnement du moteur combustion commence déjà à se produire. Dès que le moteur à combustion a démarré, le ventilateur 13 et le mécanisme de com mande de la tige 8 sont accouplés à l'arbre du moteur à combustion, qui les actionne en fonction de son nombre de tours au moyen des embrayages correspondants.
Pendant le fonctionnement en régime, l'air s'écoulant à travers le diffuseur entraîne en 14 le combustible pulvérulent tombant de la trémie 5 et dont le débit est dosé exactement, d'une part, par le distributeur et, d'autre part, par la section de l'ouverture 11. Ainsi le combustible se distribue finement dans le courant d'air circulant dans le tube 12. Le courant d'air enrichi de combustible pulvéru lent arrive par l'ajutage 16 au brûleur 28. Dans le réservoir 15 se produit une première distillation, les produits de cette première distillation montant dans le réservoir 15 pour être ensuite aspirés dans le brûleur 28 à travers le conduit 36.
Le courant d'air aspire ainsi les produits de première distillation. Ces produits de distillation se mélangent dans le brûleur 28 avec le courant. combustible-air. favorisant ainsi la. combustion. Il se forme ainsi une flamme dans laquelle commence d4jà dans le réservoir 15 la carbonisation des particules de combustible pulvérulent, cette carbonisation et la combustion partielle se terminant dans la zone d'oxydation du réci pient générateur 1.
Dans la zone de réduction de ce récipient, grâce à la présence des parti cules de combustible carbonisées incandescen tes. qui se déposent sur les anneaux Raschig réfractaires de remplissage maintenus à tem pérature élevée, a lieu la réduction de l'an hydride carbonique, formé dans la zone d'oxydation 0, en oxyde de carbone. La couche de carbone déposée sur les anneaux Raschig et qui les recouvre uniformément, subit donc également un processus de réduc tion.
La réduction est favorisée par l'apport de calories amenées par les gaz d'échappement circulant dans l'espace compris entre le réci pient 1 et l'enveloppe ?. Cet apport de cha leur s'effectue par réchauffage de la paroi du récipient 1 par les gaz d'échappement circu lant en contre-courant et, en outre, le cas échéant, par admission d'une partie de ces gaz d'échappement dans le récipient 1. L'anhy dride carbonique contenu dans les gaz d'échap pement est alors également réduit dans la zone de réduction.
Grâce aux calories appor tées par les gaz d'échappement, le récipient générateur et les anneaux Raschig qu'il con tient sont maintenus pendant la marche, notamment dans la zone de réduction, à une température supérieure à celle qui est néces saire à la décomposition et à la. distillation des éléments goudronneux lourds se déposant sur les anneaux réfractaires. Les constituants goudronneux plus légers étant complètement brûlés dans la flamme sortant du brûleur 28, il s'ensuit que le gaz sortant du récipient générateur se trouve être pratiquement exempt de goudron, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de munir l'installation de filtres spéciaux pour retenir le goudron.
De plus, le contenu calorifique du goudron est égale ment utilisé par la combustion et décomposi tion complète pour la production du gaz.
Les gaz d'échappement circulant autour du récipient générateur évitent. des surchauf- fages locaux nuisibles de ce récipient et on utilise, d'autre part., à bon escient une partie des calories contenues dans les gaz d'échap pement.
L'installation décrite présente l'avantage de ne pas exiger l'emploi de combustible liquide, souvent d'approvisionnement difficile, puisqu'elle peut être mise en marche avec du charbon de bois, du coke ou autre com bustible comprimé, facile à se procurer sur place. Le combustible pulvérulent utilisé pourrait aussi être de l'anthracite, de la houille, du coke, de la. lignite ou de la tourbe pulvérisée, séparément ou en mélange.
On pourrait aussi mettre en marche l'ins- tallation décrite en amenant le récipient générateur à la température voulue au moyen des gaz d'échappement du moteur à com bustion alimenté pour le démarrage par un combustible fluide, ou bien au moyen des gaz d'échappement d'un autre moteur à com bustion déjà en marche. Dans une variante de l'installation, le récipient générateur pour rait être pourvu d'un dispositif de chauffage électrique ou bien de brûleurs à gaz auxi liaires servant à l'amener' à la température voulue pour la mise en marche.