Procédé et four pour la distillation de matières solides contenant des huiles minérales.
0 L'invention est relative à un procédé de dis tillation de matières solides contenant des huiles minérales telles que, par exemple, les roches asphaltiques, les schistes bitumeux, ainsi qu'à un four pour la mise en couvre de ce procédé.
Jusqu'ici on a distillé ces matières pres que exclusivement dans des cornues closes, chauffées extérieurement. Suivant l'invention, les matières à traiter le sont dans la clrarn- bre d'un four, chambre où l'on en brûle une partie et où la chaleur dégagée par cette combustion est fitilisée pour effectuer la dis tillation.
On active cette dernière en faisant passer dans la chambre en question, en sens inverse du parcours des matières premières, un courant gazeux supplémentaire pour récu pérer la chaleur contenue dans les matières traitées.
Ce procédé pourra être mis à exécution à l'aide d'un four tel que celui représenté, à titre d'exemple, dans le dessin annexé, dans lequel l'unique figure montre une section verticale du four.
Le four représenté comprend une chambre qui a la forme d'un grand conduit vertical présentant<B>iii,</B> rétrécissement au centre et divisé en trois zones. 1 est la zone inférieure ou de récupération de la chaleur et ,\3 est la zone intermédiaire ou de combustion, formée par le rétrécissement du conduit et commu niquant avec la zone inférieure 1 et avec la. zone supérieure ou de distillation 3 qui est plus haute et plus étroite que la zone infé rieure 1.
4 indique une série d'orifices prati qués au fond de la paroi verticale de la zone 1, et â et b sont des tuyaux aboutis sant à ces orifices et introduisant l'air de combustion, respectivement la vapeur et les gaz de lavage, qui sont insufflés par des ventilateurs à travers des soupapes de réglage. 7 est nue surface inclinée partant de la zone de récupération 1 et 8 est un conduit qui forme un prolongement de cette surface incli née et est clos par un dispositif obturateur 9.
10 est une trémie qui est logée dans la voûte de la zone 3 et sert à introduire, dans le four, la matière à distiller. 11 est un tuyau qui débouche dans la zone 3 près de la voûte et est muni de soupapes de réglage, à travers lesquelles les gaz et les vapeurs pro- duits par la combustion et la distillation sont aspirés.
Le four fonctionne de la manière suivante Le four est parcouru de haut en bas par la matière à distiller. L'air de combustion introduit par les orifices 4 traverse, dans la zone r, la matière chaude descendant des zones supérieures et déjà brûlée, en se réchauf fant ainsi de la chaleur qui est contenue en cette matière et qui est donc partiellement récupérée.
En montant, l'air rencontre de la matière toujours plus chaude et contenant encore des substances combustibles qui, par conséquent, sont brûlées. Le rétrécissement du conduit sert à réunir la matière en un espace plus étroit, dans lequel la combustion s'effectue d'une matière plus vive et plus parfaite.
Les gaz de combustion, qui -sont très chauds, entrent dans la zone supérieure, dans laquelle s'accomplissent, progressivement, la distillation et la pyrogénation de l'huile, et ceci aux dépens de la chaleur rayonnée et transmise vers le haut à partir de la zone inférieure, et de celle contenue dans les gaz de combustion. Les vapeurs d'huile évacuées avec les gaz de combustion et de distillation, sont séparées de ceux-ci et recueillies dans une installation appropriée.
On a trouvé, en faisant fonctionner ce four, que l'air de combustion ne peut récu pérer qu'une partie de la chaleur contenue dans la pierre venant de la zone de com bustion, de sorte que la pierre serait évacuée du four à une température encore très éle vée. D'autre part, il est nécessaire que la zone de distillation ait la température la plus élevée possible. Il est donc important, en vue de l'économie du procédé, de récupérer la plus grande partie de la chaleur contenue dans la matière traitée et de l'entraîner vers la zone de distillation.
Ce transport de cha leur, qu'il ne convient pas d'effectuer par l'insufflation d'une plus grande quantité d'air, qui accélérerait la combustion, est obtenu au moyen de l'injection, au travers du tuyau 5, de vapeur d'eau ou d'une partie des gaz dont on a condensé et séparé l'huile. Le gaz de lavage peut être injecté simul tanément avec l'air de combustion, ou à des périodes alternées. Dans le premier cas, on obtient une combustion des gaz et des va peurs combustibles contenus dans le gaz de lavage, laquelle combustion sera, en outre, facilitée par la grande surface incandescente.
Le lavage avec les gaz ou la vapeur permet non seulement la récupération et le transport en haut de la chaleur, comme il a été dit plus haut, mais forme aussi un moyen très efficace pour régler le fonctionnement du four.
Process and furnace for the distillation of solids containing mineral oils.
0 The invention relates to a process for the distillation of solids containing mineral oils such as, for example, asphaltic rocks, oil shales, as well as to a furnace for the setting of this process.
So far these materials have been distilled almost exclusively in closed retorts, heated externally. According to the invention, the materials to be treated are in the clrarn- ber of an oven, a chamber where part of it is burned and where the heat given off by this combustion is used to effect the distillation.
The latter is activated by passing through the chamber in question, in the opposite direction to the path of the raw materials, an additional gas stream to recover the heat contained in the treated materials.
This process may be carried out using an oven such as that shown, by way of example, in the appended drawing, in which the single figure shows a vertical section of the oven.
The oven shown comprises a chamber which is in the form of a large vertical duct having <B> iii, </B> narrowing in the center and divided into three zones. 1 is the lower or heat recovery zone and, \ 3 is the intermediate or combustion zone, formed by the narrowing of the duct and communicating with the lower zone 1 and with the. upper or distillation zone 3 which is higher and narrower than the lower zone 1.
4 indicates a series of orifices made at the bottom of the vertical wall of zone 1, and a and b are pipes leading to these orifices and introducing the combustion air, respectively the steam and the washing gases, which are blown in by fans through control valves. 7 is a bare inclined surface starting from the recovery zone 1 and 8 is a duct which forms an extension of this inclined surface and is closed by a shutter device 9.
10 is a hopper which is housed in the vault of zone 3 and serves to introduce, into the furnace, the material to be distilled. 11 is a pipe which opens into zone 3 near the vault and is provided with control valves, through which the gases and vapors produced by combustion and distillation are sucked in.
The furnace operates as follows. The furnace is traversed from top to bottom by the material to be distilled. The combustion air introduced through the orifices 4 passes through, in zone r, the hot material descending from the upper zones and already burnt, thereby heating up the heat which is contained in this material and which is therefore partially recovered.
As the air rises, it encounters ever hotter material that still contains combustible substances which are therefore burnt. The narrowing of the duct serves to unite the material into a narrower space, in which combustion takes place of a brighter and more perfect material.
The combustion gases, which are very hot, enter the upper zone, in which the distillation and pyrogenation of the oil take place progressively, and this at the expense of the heat radiated and transmitted upwards from of the lower zone, and of that contained in the combustion gases. The oil vapors evacuated with the combustion and distillation gases are separated from these and collected in a suitable installation.
It was found, by operating this furnace, that the combustion air can only recover a part of the heat contained in the stone coming from the combustion zone, so that the stone would be discharged from the furnace at a still very high temperature. On the other hand, it is necessary that the distillation zone has the highest possible temperature. It is therefore important, in view of the economy of the process, to recover most of the heat contained in the material treated and to carry it towards the distillation zone.
This transport of heat, which should not be carried out by blowing a larger quantity of air, which would accelerate combustion, is obtained by means of the injection, through pipe 5, of water vapor or part of the gases from which the oil has been condensed and separated. The scrubbing gas can be injected simultaneously with the combustion air, or at alternate periods. In the first case, combustion of the gases and combustible vapors contained in the scrub gas is obtained, which combustion will be further facilitated by the large incandescent surface.
Washing with gases or steam not only allows the recovery and transport up of the heat, as mentioned above, but also forms a very efficient means of regulating the operation of the furnace.