CH339686A - Procédé pour augmenter la teneur d'un brai en carbone libre - Google Patents

Description

  Procédé pour     augmenter    la teneur d'un brai en carbone     libre       Lors de la pyrolyse de la     houille    pour la produc  tion de gaz et de coke, des     vapeurs    diverses sont re  cueillies et condensées en goudron de     houille.    On  pense qu'au moment où ces vapeurs se développent,  elles consistent pour une grande partie en substances       paraffiniques    et en     alcools    aliphatiques,

   mais que  ces substances primitives sont rapidement transfor  mées pendant leur passage à travers la zone chaude       de        carbonisation.    La transformation de ces subs  tances     primitives    est en grande partie un     processus     d'aromatisation, et la constitution générale du gou  dron recueilli comprend un grand nombre d'homo  logues des diverses séries aromatiques. Pendant     ce     procédé de     transformation,        il    se forme des substances  polynucléaires dans lesquelles le rapport du carbone  à l'hydrogène est très élevé, ainsi que du carbone  même.  



  Le degré final de l'aromatisation d'un goudron  de     houille    brut peut être estimé par sa teneur en    carbone libre      ,    qui est ordinairement     définie    com  me la fraction du goudron qui est insoluble dans le  toluène.

   En fait,     cette    fraction n'est pas du     carbone     pur, mais     consiste    en grande partie en     substances     polynucléaires dont     il    est parlé     ci-dessus.        Selon    le  genre du procédé de carbonisation employé, le degré  d'aromatisation varie considérablement ;

   par exem  ple un goudron brut de     cornue    verticale,     produit    avec  un degré minimum d'aromatisation, peut contenir  5     %        de        carbone        libre,        tandis        que        des        goudrons        de     houille de fours à coke, qui ont été     soumis    à des  températures beaucoup plus hautes que les goudrons  de houille de cornues verticales,     contiennent    généra  lement 10 à 15     a/o    de carbone libre.

      Dans la distillation de goudron de houille brut,  le résidu, qui n'est pas     volatil    jusqu'à une tempéra  ture comprise en général entre 300 et 350  C à     1a          pression.    atmosphérique, est désigné sous le nom de    brai  , et     ce    brai contient non seulement le car  bone libre     présent    dans le goudron     original,    mais  encore du carbone libre qui s'est formé pendant  l'opération de     distillation    et dont la quantité varie  avec la façon dont celle-ci est effectuée.

   Un tel pro  duit a généralement un point     d'amollissement    mesuré       par    la méthode K et S, non inférieur à 350 C. La  teneur en carbone libre d'un brai     ordinaire   <I>de</I>     gou-          dron        de        houille        peut        être        comprise        entre        10        et        30,

  %.     Si     un    brai qui a     normalement    un     point        d'amollis-          cement    de 65 à 750 C K et S, est     distillé    de façon à  avoir     un    point     d'amollissement    plus élevé, la teneur  en carbone libre est alors augmentée de façon cor  respondante,

   de nouveau comme résultat d'une     con-          centration    du carbone libre     original    et de la produc  tion de     carbone        libre        additionnel        pendant        l'op6ra-          tion    de distillation.  



  Le brai est     utilisé    pour divers buts, et selon l'em  ploi il doit     avoir    un point d'amollissement, une te  neur en carbone libre et une capacité de formation  de coke se trouvant     dans    chaque cas à     une        certaine     hauteur.

       Ainsi,    par     exemple,        certaines    installations  de     briquetage    de houille ne peuvent     fonctionner    de  façon     satisfaisante    qu'à la     condition    d'être approvi  sionnées avec un brai ayant une haute teneur en car  bone libre avec une faible teneur en     matières    volati  les. Le brai employé pour la formation     d'électrodes     de fours électriques et de     charbons    de piles électri  ques doit avoir une teneur en carbone libre très éle-           vée,    et une teneur en matières volatiles extraordi  nairement faible.

   Le brai employé     comme    source de  carbone dans des     réductions    chimiques doit avoir un  point     d'amollissement    élevé et une haute teneur en  carbone libre. D'autre part, un brai     utilisé    pour la  fabrication de dalles de mastic colorées doit avoir une       teneur        en        carbone        libre        de        moins        de    5     %        pour        pou-          voir    être pigmenté de façon adéquate.  



       Evidemment    un brai unique ne peut remplir ces  diverses conditions; du fait que l'on adopte de plus  en plus la distillation     continue    du goudron et la car  bonisation     continue    en     cornues    verticales, la pro  duction de brais à haute teneur en carbone libre va  en diminuant. Il peut arriver que, malgré les grandes  quantités de brai produites dans les distilleries de  goudron, un usager ne puisse avoir     immédiatement     à sa disposition un brai qui convienne au but qu'il  se propose.  



  Comme on l'a dit ci-dessus, le brai de goudron  de houille peut être résolu en deux fractions que l'on  désigne généralement     comme    fractions soluble et in  soluble dans le toluène, la fraction     insoluble    étant  la teneur en carbone libre. Ces deux fractions peu  vent être obtenues l'une par filtration ou     centrifu-          gation    et séchage subséquent, et l'autre par évapo  ration du solvant. Dans la pratique, le brai de gou  dron de houille est agité avec un solvant, de préfé  rence du solvant naphta, et la fraction insoluble est  séparée et séchée. Après séchage, cette fraction in  soluble prend la forme d'une poudre, désignée   pou  dre de brai   dans cet exposé.

   On entend donc par    poudre de brai   une poudre insoluble dans le to  luène et dans le     solvant    naphta.  



  La présente invention a pour objet un procédé  pour augmenter la     teneur    en carbone libre d'un brai  de point d'amollissement mesuré par la méthode K  et S non inférieur à 350 C. Ce procédé est caracté  risé en ce que l'on mélange moins d'une partie en  poids de poudre de brai avec une     partie    en     poids    de  ce brai.

   Le produit constitue lui-même un brai, la  poudre se dissolvant ou se dispersant de façon homo  gène, et en choisissant convenablement le brai origi  nal et la poudre de brai, on est à même d'augmen  ter la teneur en carbone libre et de produire un brai  ayant les propriétés désirées, qui de fait peuvent dif  férer de     celles    d'un brai     normal    soit tel qu'il est pro  duit, soit     modifié    avec d'autres     substances    d'addition.  



  L'invention peut être utilisée toutes les fois que  la teneur en     carbone    libre des brais dont on dispose  est insuffisante. Comme exemple d'une telle utilisa  tion, dans la production d'aluminium métallique par  électrolyse d'une solution d'oxyde d'aluminium     dans     de la cryolite fondue, on emploie de grandes élec  trodes de carbone, qui doivent avoir une grande den  sité, une bonne conductibilité     électrique,    être exemp  tes de fissures ou ruptures et     thermiquement    stables.  Ces électrodes sont faites à partir d'un mélange de  brai et de coke finement moulu, que l'on cuit.

   Pen  dant une opération d'électrolyse, le mélange est  ajouté au sommet d'une électrode déjà existante et    dont la partie inférieure est consumée de façon con  tinue, et il est cuit<I>in situ</I> de façon à     former    une  nouvelle couche transversale d'électrode. Le brai doit       contenir    une quantité minimum déterminée de cons  tituants de liaison.

   Ces conditions sont satisfaites  lorsque le brai a une teneur en carbone libre d'au  moins 30'0/0, et de préférence de 35 0/0 ou plus, et  une valeur de formation de coke - moins -     carbone          libre        non        inférieure    à     20        '%,        en        association        avec        un     point d'amollissement pas assez élevé pour empêcher  le mélange de s'étendre convenablement sur la sur  face de     l'électrode    existante. Un tel brai peut être  avantageusement préparé selon l'invention.  



  Pour la fabrication de ces électrodes, la poudre  de brai peut être d'abord mélangée avec le coke  finement pulvérisé, avant l'adjonction du brai nor  mal ; la poudre de brai     et    le brai peuvent     cepen-          dant    être mélangés premièrement, si on le désire.  



  Par exemple, un brai avait     initialement    les pro  priétés indiquées à la table ci-dessous ; quand il eut  été mélangé d'abord avec de la poudre de brai en  quantités correspondant     respectivement    à 10     ()/()    et  à     20        %        de        son        poids,

          le        produit    a     présenté        les        pro-          priétés        indiquées.    Tandis que la teneur en carbone  libre était augmentée de façon désirable par l'addi  tion de la poudre, le point     d'amollissement    s'était dé  favorablement élevé. On a pu réduire le point d'amol  lissement sans modifier sensiblement la teneur en  carbone libre en   huilant   le brai, de     préférence     avec de la créosote, comme on peut le voir aussi sur  cette table.

    
EMI0002.0071     
  
    <I>TABLE</I>
<tb>  Poudre <SEP> de <SEP> brai, <SEP> en <SEP> 0/0 <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> 10
<tb>  Créosote, <SEP> en <SEP> % <SEP> <B>......</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 4
<tb>  Point <SEP> d'amollissement
<tb>  (K <SEP> et <SEP> S) <SEP> .......... <SEP> 70 <SEP> 76 <SEP> 82 <SEP> 70
<tb>  Carbone <SEP> libre, <SEP> en <SEP> %- <SEP> . <SEP> . <SEP> 26 <SEP> 31 <SEP> 36 <SEP> 30
<tb>  Pouvoir <SEP> cokéfiant* <SEP> en <SEP> 0/0
<tb>  en <SEP> poids <SEP> du <SEP> brai <SEP> <B>....</B> <SEP> 52 <SEP> 54 <SEP> 57 <SEP> 53
<tb>  Pouvoir <SEP> cokéfiant <SEP> moins
<tb>  carbone <SEP> libre <SEP> en <SEP> % <SEP> . <SEP> . <SEP> 26 <SEP> 23 <SEP> 21 <SEP> 23
<tb>  déterminé <SEP> par <SEP> la <SEP> méthode <SEP> de <SEP> Conradsen.

         Comme autre exemple d'application du procédé  selon l'invention, un brai de goudron de     cornue    ver  ticale ayant une faible teneur en carbone libre et un       point    d'amollissement de 600 C (K et S) peut être  rendu plus convenable pour la     formation    de bri  quettes en lui ajoutant de la poudre de brai en une       quantité        de        par        exemple        30        %        en        poids        du        brai.     



  A titre d'exemple encore, pour produire un brai       convenant    à l'emploi pour les réductions chimi  ques, de la poudre de brai en une quantité égale à       40        %        en        poids        peut        être        ajoutée    à     un        brai        ayant     un point     d'amollissement    de 1200 C pour produire  un brai ayant un point     d'amollissement    de 140  C       et        une        teneur     <RTI  

   ID="0002.0101">   en        carbone        libre        de        60,%.     



  Encore à titre d'exemple, la     manière    ordinaire  pour fabriquer des électrodes de piles consiste à  mélanger un brai mou à point d'amollissement de      400 C avec d'autres     ingrédients,    à extruder le mélange  et à le cuire.

   Pour augmenter la teneur en carbone  du brai, on peut ajouter de la     poudre    de brai en une       proportion        de        30        %        en        poids        pour        former        un        brai     ayant un point d'amollissement de     70o    C, et le pro  duit peut alors être huilé jusqu'à     ce    qu'il ait le même  point     d'amollissement    que le brai usuel.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour augmenter la teneur en carbone libre d'un brai de point d'amollissement mesuré par la méthode K et S non inférieur à 35() C, caractérisé en ce que l'on mélange moins d'une partie en poids de poudre de brai avec une partie en poids de ce brai. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, exécuté en vue d'obtenir un mélange pour électrodes, carac térisé en ce que l'on mélange de la poudre de brai avec du coke et ajoute ensuite le brai. 2.

   Procédé selon la revendication, exécuté en vue d'obtenir un mélange pour électrodes, caractérisé en ce que l'on mélange de la poudre de brai avec le brai, et en ce qu'on ajoute le coke au mélange. 3.

   Procédé selon la revendication, exécuté en vue d'obtenir un mélange pour électrodes, caractérisé en ce qu'on mélange le brai et la poudre de brai dans des proportions talles que le produit obtenu ait une teneur en carbone libre d'au moins 30 % et que son pouvoir cokéfiant diminué de sa teneur en carbone libre soit d'au moins 20,%. 4.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on réduit le point d'amollissement du mé lange par huilage.