FR2551183A1 - Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds - Google Patents

Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds Download PDF

Info

Publication number
FR2551183A1
FR2551183A1 FR8308393A FR8308393A FR2551183A1 FR 2551183 A1 FR2551183 A1 FR 2551183A1 FR 8308393 A FR8308393 A FR 8308393A FR 8308393 A FR8308393 A FR 8308393A FR 2551183 A1 FR2551183 A1 FR 2551183A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
zone
combustion
chamber
fuel
gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8308393A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2551183B1 (fr
Inventor
Philippe Bernard
Francois Prudhon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhone Poulenc Chimie de Base SA
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie de Base SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Chimie de Base SA filed Critical Rhone Poulenc Chimie de Base SA
Priority to FR8308393A priority Critical patent/FR2551183B1/fr
Priority to AT84400994T priority patent/ATE28695T1/de
Priority to EP84400994A priority patent/EP0128792B1/fr
Priority to DE8484400994T priority patent/DE3465138D1/de
Priority to JP59100338A priority patent/JPS6048407A/ja
Priority to US06/612,543 priority patent/US4526529A/en
Publication of FR2551183A1 publication Critical patent/FR2551183A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2551183B1 publication Critical patent/FR2551183B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

LA PRESENTE INVENTION A TRAIT A UN PROCEDE DE COMBUSTION PROPRE. IL SE CARACTERISE PAR LE FAIT QUE: A.ON INTRODUIT, DANS UNE PREMIERE ZONE 1, UN COURANT GAZEUX COMBURANT SELON DES TRAJECTOIRES HELICOIDALES SYMETRIQUES PAR RAPPORT A LEUR AXE COMMUN ET ON INTRODUIT UN COURANT DE FLUIDE COMBUSTIBLE, DE SORTE A REALISER UNE PREMIERE PHASE DE COMBUSTION DISPERSANTE; B.ON FORCE L'ECOULEMENT RESULTANT A TRAVERS UN PASSAGE RESTREINT 10, DANS UNE SECONDE ZONE, DE MANIERE A LUI DONNER LA FORME D'UN ECOULEMENT PUITS-TOURBILLON SYMETRIQUE; C.ON INTRODUIT LA SUBSTANCE COMBUSTIBLE A TRAITER DANS LA ZONE EN DEPRESSION RELATIVE DUDIT ECOULEMENT PUITS-TOURBILLON ET L'ON PROVOQUE UNE SECONDE COMBUSTION GRACE A UN SECOND COURANT GAZEUX COMBURANT 15, DANS LA SECONDE ZONE 2, LES QUANTITES DE GAZ COMBURANT ET COMBUSTIBLE INTRODUITS DANS LA PREMIERE ZONE ETANT SUFFISANTES POUR PROVOQUER LA VAPORISATION DE LA SUBSTANCE A TRAITER A L'ENTREE DE LA SECONDE ZONE.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMBUSTION PROPRE S'APPLIQUANT
NOTAMMENT AU BRULAGE DES COMBUSTIBLES LOURDS
La présente invention a trait à un procédé et un dispositif de combustion propre et s'applique notamment au brûlage des combustibles lourds.
Par combustibles lourds, on entend notamment: soit un combustible issu de la distillation d'un pétrole brut tel qu'un fuel 4 ou 5 selon norme ASTM (Burner Fuel Specification D 396 cf Perry et Chilton Chemical Engineers Handbook Fifth Edition 9 9) ou ce pétrole brut lui-même, soit une émulsion,
soit une suspension partiellement ou totalement combustible d'un solide dans un liquide ou un gaz.
Par combustion propre, on entend une combustion sans émission finale de particules carbonées.
On sait que ce défaut représente un inconvénient majeur lors de l'utilisation des combustibles lourds Il se traduit par le fait que l'on observe la formation de résidus solides s'ajoutant aux cendres éventuelles.
Car, jusqu'à ce jour, ce problème n'a pu être résolu de manière satisfaisante à la connaissance de la demanderesse.
Or, la demanderesse a revendiqué, dans le brevet français publié sous le N 2 257 326, un procédé de mise en contact de substances se présentant sous des phases différentes selon lequel au moins une phase sert à former un écoulement puits-tourbillon à symétrie axiale et au moins une phase est introduite selon l'axe de symétrie dudit écoulement puits-tourbillon, jusque dans la zone en dépression relative dudit écoulement puitstourbillon, la quantité de mouvement des éléments de volume de l'écoulement puits-tourbillon par rapport à celle des éléments de volume de la phase axiale étant telle que ledit écoulement puits-tourbillon provoque à la fois la désintégration, la dispersion et la prise en charge de la phase axiale et son traitement éventuel par l'écoulement puitstourbillon.
Dans le brevet français, publié sous le N 2 276 086, on a revendiqué un procédé et un dispositif pour la génération de gaz chauds en réalisant une combustion dans la zone en dépression
relative d'un écoulement hélicoidal symétrique.
On a donc naturellement pensé à alimenter le dispositif selon le premier brevet avec un gaz chaud obtenu selon le procédé du second.
Mais l'on conçoit que l'on se soit heurté à des problèmes technologiques, en particulier dans le domaine des températures élevées.
C'est ce qui a amené la demanderesse à revendiquer, dans
I'EP 7 846, une nouvelle disposition des éléments qui revient à faire, in situ, la génération des gaz chauds dans une première zone en imposant aux dits gaz la forme d' un écoulement puits-tourbillon et à introduire la matière à traiter dans la zone en dépression relative de cet écoulement, de manière à éviter de soumettre les parties sensibles du dispositif à l'action prolongée des gaz chauds.
Cette solution a permis l'utilisation de températures supérieures à celles de résistance des aciers classiques, conduisant à des résultats remarquables en ce qui concerne la distribution de taille des gouttes obtenues et par suite la vitesse de vaporisation de ces gouttes.
Or, il est connu que la mise en oeuvre des combustibles lourds se heurte à des problèmes dus à l'inhomogénéité de la pulvérisation, ce qui se traduit en particulier par la formation de particules noires (suie, cénosphères).
L'objet de la présente invention est de pallier ces inconvénients ' Selon le procédé de l'invention: a) on introduit, dans une première zone, un courant gazeux comburant selon des trajectoires hélicoidales symétriques par rapport à leur axe commun et on introduit un courant de fluide combustible, de manière à réaliser une première phase de combustion dispersante; b) on force l'écoulement résultant à travers un passage restreint, dans une seconde zone, de manière à lui donner la forme d'un écoulement puits-tourbillon symétrique; c) on introduit la substance combustible à traiter dans la zone en dépression relative dudit écoulement puits-tourbillon et l'on provoque une seconde combustion grâce à un second courant gazeux
comburant hélicoïdal dans la seconde zone, les quantités de gaz comburant et combustible introduits dans la première zone étant suffisantes pour provoquer la vaporisation de la substance à traiter à l'entrée de la seconde zone.
Pratiquement, on donne à la substance combustible introduite dans la seconde zone une vitesse initiale faible, de préférence inférieure à 10 m/s et si possible à 5 m/s, de manière à ne pas devoir trop augmenter la quantité de mouvement initiale de la phase gazeuse chaude dispersante, le rapport de la quantité de mouvement de ladite phase gazeuse chaude dispersante à celle de la substance combustible étant au moins égal à 100 mais se situant généralement, de préférence, entre 1 000 et 10 000:
La pulvérisation a ainsi lieu par transfert de la quantité de mouvement et on obtient une dispersion isorépartie à l'entrée de la seconde zone pratiquement instantanée en un spectre de fines particules qui se trouvent ainsi dans les meilleures conditions de vaporisation homogène et rapide L'on qualifiera cette pulvérisation de pulvérisation vaporisante.
Selon l'invention, on évite ainsi l'écueil d'une mauvaise dispersion d'une substance difficilement inflammable et une combustion incomplète à haute température.
La présente invention permet ainsi une qualité de pulvérisation qui conduit à une combustion propre des combustibles lourds, ce qui, comme déjà dit, n'était pas possible jusqu'à ce jour.
Eventuellement, le second courant gazeux est introduit tangentiellement pour former un courant hélicoidal que l'on peut rendre puits-tourbillon par un passage restreint délimitant la deuxième zone Dans ce cas, une matière à traiter peut être introduite axialement dans la zone en dépression relative de ce second écoulement Cette substance est, par exemple, une solution ou suspension minérale, à base de carbonates synthétiques ou naturels, de silices, de silico-aluminates, mais elle peut aussi être de nature organique, ce peut aussi être une eau résiduelle à dépolluer.
Le premier courant gazeux servant à réaliser l'écoulement puitstourbillon est avantageusement constitué par de l'air.
Le premier combustible introduit peut être amené soit sous forme gazeuse, soit sous forme d'un nuage de pulvérisation qui est obtenu
2551-183
par tout moyen connu tel que buse de pulvérisation du type de celle décrite dans l'ouvrage de MASTERS (Spray Drying), soit par un dispositif du type à écoulement puits-tourbillon.
Ce premier combustible est choisi de préférence pour sa facilité de combustion.
Il est donc situé dans la gamme des combustibles coûteux, eu égard aux combustibles lourds, et on aura donc intérêt à en réduire la proportion par rapport au dit combustible lourd.
Le deuxième combustible qui est à traiter, tel que fuel lourd ou suspension combustible, est introduit axialement dans la zone en dépression relative de l'écoulement puits-tourbillon issu de la première zone, de manière à favoriser l'effet de succion du à ladite zone en dépression relative.
Le second combustible est généralement un combustible correspondant aux types 4 et 5 des normes ASTM.
Le second écoulement puits-tourbillon symétrique est obtenu à l'aide d'un gaz comburant tel que l'air. Les courants hélicoïdaux introduits dans une zone le sont avantageusement sous faible pression, de préférence à une pression inférieure à 105 Pa par rapport à la pression régnant directement en aval de ladite zone lorsque ladite pression est égale à la pression atmosphérique.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre par un dispositif selon l'EP 7846 qui comprend (Fig 1) une première chambre ( 1) de combustion correspondant à la zone 1
une chambre de mise en contact et de combustion ( 2) correspondant à la zone 2.
La chambre ( 1) présente une enveloppe ( 3) fermée à sa partie amont par une plaque de fond ( 4), un espace annulaire ( 6) délimité intérieurement par une paroi perforée ( 7), un passage restreint ( 10), au moins un conduit ( 8) d'amenée tangentielle d'une phase gazeuse et un moyen d'injection du carburant ( 5) à l'intérieur de la chambre ( 1), l'enveloppe ( 3) se terminant en aval par un convergent ( 9) dans lequel aboutit, selon l'axe de symétrie de rotation de la chambre ( 1), un dispositif d'injection ( 11), sensiblement au niveau du passage restreint ( 10), la chambre de mise en contact ( 2)
prolongeant en aval la chambre ( 1) selon le même axe de symétrie de rotation et étant pourvue d'une paroi perforée ( 12) définissant un espace annulaire ( 13) avec son enveloppe ( 14), espace dans lequel aboutit au moins une entrée tangentielle ( 15).
Ce dispositif peut également comprendre (Fig 2) une seconde chambre de traitement ( 16) d'une substance introduite par un second dispositif d'injection ( 17) disposé sensiblement au niveau d'un second passage restreint ( 18).
Dans la chambre ( 1), on génère un gaz chaud par combustion d'un premier combustible.
Au niveau du passage restreint ( 10) séparant la chambre ( 1) de
la chambre ( 2), on introduit la matière à traiter et on utilise l'effet puits-tourbillon localisé en aval du passage restreint pour disperser le combustible en très fins éléments de volume.
Dans un cas simple o les gaz comburants sont constitués par de l'air et o le premier combustible est un hydrocarbure gazeux, les conditions normales de marche pour ce dispositif sont les suivantes: la température minimale de pulvérisation vaporisante du combustible lourd est compris entre 150 et 300 C, à l'issue de la zone d'isorépartition,
la température de la phase gazeuse issue de la zone 1 est compris entre 400 et 1000 C.
le rapport massique de la quantité d'air introduit dans la zone 2, par rapport à celle de l'air introduit dans la zone 1, est compris entre 1 et 100, cette dernière valeur étant fonction de la température finale visée en zone 2
le rapport massique de la quantité de combustible introduit dans la zone 1, par rapport à celle introduite dans la zone 2, est compris entre 0,01 et 0,1.
Bien entendu, ces conditions de marche pourront être modifiées en fonction: de la nature du courant gazeux comburant introduit dans la zone 1: par exemple oxygène au lieu d'air, de la nature du combustible introduit dans la zone 1: par exemple hydrogène Dans le cas o on vise une température dans la zone 1 plus élevée, de l'ordre de 1000 à 2500 C notamment lorsqu'on
utilise l'oxygène comme comburant, on met en oeuvre préférentiellement le dispositif illustré à la Fig 3 qui présente une chambre 1, dans laquelle débouchent tangentiellement les entrées 19 reliant la chambre 1 à des tores de distribution 20 alimentés par des tubulures 21.
Le refroidissement de la chambre 1 est assuré par une circulation de liquide de refroidissement comprenant un espace annulaire de circulation 22 autour de la chambre 1.
Cet espace annulaire de circulation 22 peut être remplacé par un ensemble tubulaire 23 creusé dans l'épaisseur des parois de la chambre 1, comme illustré à la Fig 4, en particulier à petite échelle.
La température de la phase gazeuse, issue de la seconde zone, va dépendre largement de l'application envisagée.
Enfin, toutes ces conditions dépendront également de la nature du combustible à vaporiser.
EXEMPLE 1
A l'aide du dispositif illustré Fig 1, on a réalisé les essais résumés dans le tableau suivant: 058 seznsaui 6 '61 L u OI z uoz 0 6 sanle Aa '1. (saaznsam) D o ua alzios ap sainiedadmat ainaq/21 ue alqlisnqmo D ap sq Tqga (sainsam) ainaq/2 81 ua luelqua liep s Fqgac I auoz salequam Tladxa sauuoa anbim Laqi uev Iq un aleg J zlonnod ap ui;e amas&s np ainzeadmal ua as Tauagomoqqi e uo '8 Tessa,T p SZ O o I nssl zv 2 el ISISV sam O ou uolas 7 = RISV sam Lou uols z = ammel; el suep anp-e-dsa, = ap axel suep aainsam z auoz aanqeaduma = T auoz a nleiadmae = (oo) (o) z aaqmetlqo el (*) il __ r
6 '61:'ZI
: OZI 1 06:
Z'61:*'61 ú O O: 001 I 1 'ç:9 '9 ç
1:
06: :09
:: ço: 8-8 Z:L -1:9 99:6 9: ç: ::
OLZI: 00 ZI: 0 I
:
OL 6: SLL: 089
:: 8 '1: ú'TZ: SZ 9 g OI: ZII: 05 t :: :: : t: : 51
OS: OZ II
0010111 008: I 18
E'IZ:'<z 6 EZI: Of Il g 85:Z'6
ú * Z
*:1
ç 61:: ç:: ú'6 Z:: Z Z 9:
:1 ?Znol _ (oo): aeq-rqsnqmoo: (o) a Bgal alq-Fsnqmoo:'
q/224 si Tqpa -
auo,, auo 1 a
0 (**) ZI:
D o (*) I:
IV/ZV:
q/22 (zv) z: z e T suep Zl V: q/I 2 l (Iv) I: z el suep 1 TV: ::::
: 8: Z:
::: 1 sis:
ú 81 I SSE
L Calcul de la température de sortie par bilan sur la zone 2 Entrée: 54,4 kg/h x 1,096 k J/kg C x 950 C = 56 641 k J/heure Génération: 19 9 kg/h x 41 840 k J/kg = 832 616 k J/h Sortie: 1123 kg/h x 1,075 k J/kg C x t C d'o t C = 735 C
La température mesurée au centre de la canalisation de sortie des gaz est de 850 C, ce qui compte tenu des imprécisions expérimentales sur les mesures est tout à fait en accord avec une élévation de température de 735 C pour un gaz préalablement surpressé.
L'intérêt de la présente invention peut être facilement apppréhendé de la manière suivante: lorsque la combustion dans la chambre ( 1) a lieu, la paroi interne de la chambre ( 2) est toujours froide et très propre et le reste durant toute l'expérience; lorsque l'on coupe l'alimentation du combustible dans la zone ( 1), on observe: que les parois de la chambre ( 2) se salissent très rapidement (chemisage de fuel liquide fondu noir), à mesure que la température des gaz de pulvérisation décroît, que la flamme change d'aspect (devient plus éclairante) et que les gaz de combustion se chargent d'imbrûlés, que l'on atteint facilement l'extinction dans la chambre ( 2). Il est important de noter que, pour environ 20 kg/h de combustible totalement brûlés, la chambre ( 2) a pour dimensions: diamètre: 180 mm longueur: 500 mm et que, en paroi froide, il se dégage donc de l'ordre de
6 3
63.10 k J/b m 3, valeur très élevée par rapport à celles qui caractérisent les brûleurs classiques De telles dimensions sont normalement incompatibles avec une combustion de combustible lourd, surtout à de tels débits, en présence de paroi froide ce que la coupure d'alimentation du combustible en zone( 1) confirme d'ailleurs systé&matiquement.
:: :: :: :::
::::::: :: Z auoz ua: :*:/:/9 S/Z:/::q/I:q/z Lç:tl/ 28: Tnpoalu T: :: :: :: ::: l e, p: :::::::::,a;l;uwnb:
:::::: :: :
:::::: :: z auoz el: ::J:o 006:0 QOOL:o O O 00::0 o 006:o OOZ:D O o Oç: ap anssi I: ::::: :e ::as A: *:: ::: :::aanzladmz:
:: :: ::
::::: I auoz ua:
::: ::D
:ap alluenb:
::: ::
::: :: I auoz e P: DO 8 gq Do 55 Dolç 9: Do 8:8 ap enssl,I:::: :e mnmtutm: : -:::: van -a dm a: : o 81 Z: of 61 Z: Do LZZ: Oo 6 Z a uo Z PT: ::: :oap anssl,I:
* * * * * e n LUSJ UUL.
:::::a:n duxeadmaj: ::: :o do:: ::::: I auoz ua: ::: :: znpoi 4 ul: :q/o 00 ç: q/1 000 o Z:qq/8400 g: q/8 I 001: e 1 p: ::: :: a Tluenb: : sade-TD nealqez al suep saaiqmasse 2 t uos SUO Tzip UOD sag
= uo isnqimo ap inaleq.
D oc e ç /fz 9 E = uozes Lode A ap inaleqo: aue Dapeuou ap q/2 A 0001 alno : sa Tozoeado suo Tz Tpuo D sal gau Tmuuap e u O z Za Ia R Sx H (pino T a Tqlqsnqmo D ne aiodde L aed) assem ua % 01 e I ap ap Io I ap '(I) axqmeqz e T suep a Tqlsnqmo D ap iu odde un Da Ae (wisv o N ad KI) pno Il a Iq Tlsnqmo D un,p "aidoid, uo T snqmuo Pl DU Op jau,ad z T Tsods Tp a'
ú 8 ISSZ 6
6- Ce système permet de générer des gaz chauds ne contenant pas ou très peu de particules solides à partir de combustibles les moins nobles et on imagine facilement les retombées économiques dans des applications telles que: séchage, chauffage, production de vapeur et électricité, et en général toute utilisation de combustibles "lourds", résidus de distillations, suspensions combustibles, etc
On observe, en effet, une "flamme de gaz" beaucoup moins lumineuse (c'està-dire contenant moins de particules solides rayonnantes) lorsqu'on réalise la pulvérisation vaporisante du combustible par du gaz chaud que dans le cas o l'on se contente d'une simple pulvérisation dans l'air de combustion.
Par ailleurs, le dispositif d'introduction du combustible principal impose peu de perte de charge à son écoulement Il permet donc l'injection d'un mélange constitué de plusieurs phases (bouillies ou transports pneumatiques denses) ou de plusieurs de ces mélanges copulvérisés (introduction coaxiale par exemple) ce qui présente les avantages suivants par rapport aux techniques actuelles 1) très peu de pression motrice nécessaire (< 3 105 Pa par exemple si la combustion a lieu aux environs de la pression atmosphérique), donc dispositifs simples de pompage non soumis à l'abrasion 2) pas de système d'ajutage pulvérisant soumis à une abrasion forte
3) possibilité de co-injection de produit traitant in situ, dans la flamme même, les éventuels sous-produits indésirables naissant dans la combustion (SO 2 par exemple).
Les produits co-injectés (tels que carbonates très fins) peuvent l'être: séparément: solution, bouillie, transport pneumatique
ou en mélange: suspension stabilisée.
4) possibilité de traitement, par des gaz chauds, de mélanges à base de charbon, ces gaz contenant de l'oxygène, en vue soit de la combustion totale du carbone, soit de sa combustion partielle en présence d'oxydants de ce carbone visant à sa "gazéification" (vapeur d'eau et/ou gaz carbonique par exemple).
Un schéma possible de ce traitement de gazéification est illustré il
à la figure 5 o P est un dispositif selon l'invention, adapté à ce type d'alimentation (schéma de principe figure 6).
Dans une zone préliminaire P, on réalise une combustion à l'oxygène d'un hydrocarbure Cm Hn,-en présence éventuelle de C 02.
Au niveau du passage restreint caractérisant le dispositif selon l'invention, on introduit une matière carbonée solide telle que charbon broyé, soit humide, soit mis en transport pneumatique par du C 02, ou tout autre moyen.
A la figure 5 sont explicités les débits respectifs d'alimentation des zones P et A: pour 1 de carbone, on introduit W Cm Hn, X 02, Y CO 2, ZH 2, Cm Hn désignant soit de l'hydrogène, soit un hydrocarbure
Dans la zone A, on réalise la gazéification de la matière carbonée solide par le CO 2 introduit et les gaz de combustion issus de la zone préliminaire P On peut éventuellement introduire dans la zone A d'autres réactifs tels que l'hydrogène par exemple.
Enfin, dans la zone B, on réalise une trempe rapide par un tiers corps tel que de l'eau.
Ce système permet de produire un gaz de synthèse dont la composition dépend des conditions opératoires de P et de A.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1) Procédé de combustion propre, caractérisé par le fait que: a) on introduit, dans une première zone, un courant gazeux comburant selon des trajectoires hélicoïdales symétriques par rapport à leur axe commun et on introduit un courant de fluide combustible, de sorte à réaliser une première phase de combustion dispersante, b) on force l'écoulement résultant à travers un passage restreint, dans une seconde zone, de manière à lui donner la forme d'un écoulement puits-tourbillon symétrique, c) on introduit la substance combustible à traiter dans la zone en dépression relative dudit écoulement puitstourbillon et l'on provoque une seconde combustion grâce à un second courant gazeux comburant, dans la seconde zone,les quantités de gaz comburant et combustible introduits dans la première zone étant suffisantes pour provoquer la vaporisation de la substance à traiter à l'entrée
de la seconde zone.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la substance combustible est introduite dans la seconde zone à une vitesse initiale inférieure à 10 m/s, avantageusement à 5 m/s, le rapport de la quantité de mouvement de la phase gazeuse dispersante à celle de la substance combustible étant au moins égal à 100 et, de préférence compris entre 1 000 et 10 000.
3) Procédé selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par le fait que les courants hélicoïdaux introduits dans une zone sont à une pression relative inférieure à 105 Pa, par rapport à la pression régnant directement en aval du système de ladite zone lorsque ladite pression est égale à la pression atmosphérique.
4) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend une première chambre de combustion ( 1) qui présente une enveloppe ( 3) fermée à sa partie amont par une plaque de fond ( 4), un espace annulaire ( 6) délimité intérieurement par une paroi perforée ( 7), un passage restreint ( 10), au moins un conduit ( 8) d'amenée tangentielle d'une phase gazeuse et un moyen d'injection du carburant i 5
à l'intérieur de la chambre ( 1), l'enveloppe ( 3) se terminant en aval par un convergent ( 9) dans lequel aboutit, selon l'axe de rotation de la chambre ( 1), un dispositif d'injection ( 11), sensiblement au niveau du passage restreint ( 10), la chambre de mise en contact ( 2) prolongeant en aval la chambre ( 1) selon le même axe de symétrie de rotation et étant pourvue d'une paroi perforée ( 12) définissant un espace annulaire ( 13) avec son enveloppe ( 14), espace dans lequel aboutit au moins une entrée tangentielle ( 15).
) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend une seconde chambre de traitement ( 16) d'une substance introduite par un second dispositif d'injection ( 17) disposé sensiblement au niveau d'un second passage restreint ( 18)
6) Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il présente une chambre 1 dans laquelle débouchent tangentiellement des entrées 19 reliant la chambre 1 à des tores de distribution 20 et 21, le refroidissement de la chambre 1 étant assuré par une circulation de liquide dans un espace annulaire ( 22) autour de la chambre ( 1).
7) Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, avec le dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que:
la température minimale de pulvérisation vaporisante du combustible lourd conduit à une température comprise entre et 300 C à l'issue de la zone d'isorépartition la température de la phase gazeuse issue de la première zone est comprise entre 400 et 1 000 C le rapport massique de la quantité d'air introduit dans la zone 2, par rapport à celle de l'air introduit dans la zone 1, est compris entre 1 et 100 le rapport massique de la quantité de combustible introduit
dans la zone 1, par rapport à celle du combustible introduit dans la zone 2, est compris entre 0,01 et 0,1.
8) Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 au traitement de produits par injection d'un mélange constitué de plusieurs phases.
9) Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 au traitement de produits par injection de plusieurs mélanges copulvérisés.
) Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 au traitement de mélanges à base de charbon.
FR8308393A 1983-05-20 1983-05-20 Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds Expired FR2551183B1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8308393A FR2551183B1 (fr) 1983-05-20 1983-05-20 Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds
AT84400994T ATE28695T1 (de) 1983-05-20 1984-05-16 Verbrennungsprozess und apparat besonders geeignet zur verbrennung von schweren brennstoffen.
EP84400994A EP0128792B1 (fr) 1983-05-20 1984-05-16 Procédé et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brûlage des combustibles lourds
DE8484400994T DE3465138D1 (en) 1983-05-20 1984-05-16 Combustion process and apparatus particularly suited for the combustion of heavy fuel
JP59100338A JPS6048407A (ja) 1983-05-20 1984-05-18 特に重質燃料の燃焼等に適用されるきれいな燃焼を行う方法および装置
US06/612,543 US4526529A (en) 1983-05-20 1984-05-21 Clean combustion process/apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8308393A FR2551183B1 (fr) 1983-05-20 1983-05-20 Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2551183A1 true FR2551183A1 (fr) 1985-03-01
FR2551183B1 FR2551183B1 (fr) 1988-05-13

Family

ID=9289035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8308393A Expired FR2551183B1 (fr) 1983-05-20 1983-05-20 Procede et dispositif de combustion propre s'appliquant notamment au brulage des combustibles lourds

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4526529A (fr)
EP (1) EP0128792B1 (fr)
JP (1) JPS6048407A (fr)
AT (1) ATE28695T1 (fr)
DE (1) DE3465138D1 (fr)
FR (1) FR2551183B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598639A1 (fr) * 1992-11-16 1994-05-25 Rhone-Poulenc Chimie Procédé de traitement thermique d'un effluent comprenant des matières organiques polluantes ou un composé inorganique

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2257326B1 (fr) * 1973-06-19 1976-05-28 Rhone Progil
US4676736A (en) * 1985-01-31 1987-06-30 Gas Research Institute Combustion device for combustion of a gaseous fuel
DE3503413A1 (de) * 1985-02-01 1986-08-07 Christian Dr.-Ing. 8570 Pegnitz Koch Verfahren und vorrichtung zur vierstufigen verbrennung von gasfoermigen und fluessigen brennstoffen mit stickoxidfreien abgasen
FR2592321A1 (fr) * 1986-01-02 1987-07-03 Rhone Poulenc Chim Base Procede d'obtention d'une phase gazeuse a temperature elevee, et dispositif pour mettre en oeuvre le procede. application au traitement des phases liquides ou gazeuses, chargees ou non de solides, et solides pulverisables.
US5158445A (en) * 1989-05-22 1992-10-27 Institute Of Gas Technology Ultra-low pollutant emission combustion method and apparatus
US5013236A (en) * 1989-05-22 1991-05-07 Institute Of Gas Technology Ultra-low pollutant emission combustion process and apparatus
US5359966A (en) * 1992-06-10 1994-11-01 Jensen Donald C Energy converter using imploding plasma vortex heating
US5766000A (en) * 1995-06-06 1998-06-16 Beloit Technologies, Inc. Combustion chamber
US5948373A (en) * 1995-10-16 1999-09-07 Corporation De L'ecole Polytechnique Free radical oxidation installation for treating liquid effluents contaminated by organic substances
US5641412A (en) * 1995-10-16 1997-06-24 Guy; Christophe Free radical oxidation process and installation for treating liquid effluents contaminated by organic substances
US6079974A (en) * 1997-10-14 2000-06-27 Beloit Technologies, Inc. Combustion chamber to accommodate a split-stream of recycled gases
SE513303C2 (sv) * 1998-11-18 2000-08-21 Bernardini Mario Reaktor för efterförbränning av förbränningsgaser
KR100330814B1 (ko) * 2000-11-22 2002-04-03 (주)씨디에스글로벌 모든 가연성 물질을 초 고온, 고속으로 연소시키는 연소방법
CN100498059C (zh) * 2005-11-11 2009-06-10 华南理工大学 一种水煤浆燃料清洁热空气炉
KR100886190B1 (ko) * 2007-11-12 2009-02-27 한국에너지기술연구원 탈질공정을 갖는 엔진 열병합발전소 배기가스 환원분위기조성용 버너
FR2935041B1 (fr) 2008-08-13 2010-09-10 Vichem Procede et dispositif de traitement thermique d'au moins un effluent comportant des polluants combustibles
US20120263640A1 (en) * 2011-02-21 2012-10-18 Lp Amina Llc Cyclone reactor and method for producing usable by-products using cyclone reactor
JP6454860B2 (ja) * 2014-11-12 2019-01-23 株式会社イーコンセプト 燃焼促進器及び同燃焼促進器を用いた加熱装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1122054B (de) * 1960-04-16 1962-01-18 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen ungesaettigten Kohlenwasserstoffen
US3376098A (en) * 1966-08-29 1968-04-02 Phillips Petroleum Co Two-chamber burner and process
JPS5027210A (fr) * 1973-07-04 1975-03-20
FR2276086A1 (fr) * 1974-06-28 1976-01-23 Rhone Poulenc Ind Procede et appareil pour assurer une reaction entre des courants fluides
US4124353A (en) * 1975-06-27 1978-11-07 Rhone-Poulenc Industries Method and apparatus for carrying out a reaction between streams of fluid
JPS525021A (en) * 1975-07-01 1977-01-14 Uroko Seisakusho:Kk Combustion apparatus for powdered or pulverized materials
FR2406610A1 (fr) * 1977-10-20 1979-05-18 Rhone Poulenc Ind Procede de traitement par oxydation d'eaux residuaires contenant des matieres susceptibles par oxydation de conduire a des matieres seches et notamment des derives du soufre
FR2431321A1 (fr) * 1978-07-21 1980-02-15 Rhone Poulenc Ind Procede de traitement de substances se presentant sous des phases differentes, tel que traitement de substances sous forme liquide, semi-liquide, ou pateuse, par une autre phase notamment gazeuse
JPS55165405A (en) * 1979-06-07 1980-12-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion method with reduced amount of nitrogen oxide
GB2059031B (en) * 1979-09-14 1983-08-24 Univ Malaya Cyclone-type furnaces
US4382771A (en) * 1980-05-12 1983-05-10 Lola Mae Carr Gas and steam generator
US4427362A (en) * 1980-08-14 1984-01-24 Rockwell International Corporation Combustion method
FR2490619A1 (fr) * 1980-09-24 1982-03-26 Rhone Poulenc Ind Procede de traitement d'une matiere liquide conduisant a des dechets solides par action d'une phase fluide et d'au moins une phase gazeuse
EP0073265A1 (fr) * 1981-08-31 1983-03-09 Phillips Petroleum Company Procédé et dispositif pour la combustion d'un combustible

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598639A1 (fr) * 1992-11-16 1994-05-25 Rhone-Poulenc Chimie Procédé de traitement thermique d'un effluent comprenant des matières organiques polluantes ou un composé inorganique
US5817909A (en) * 1992-11-16 1998-10-06 Rhone-Poulenc Chimie Purification of waste/industrial effluents comprising organic/inorganic pollutants

Also Published As

Publication number Publication date
US4526529A (en) 1985-07-02
FR2551183B1 (fr) 1988-05-13
JPS6048407A (ja) 1985-03-16
EP0128792B1 (fr) 1987-07-29
JPH0346722B2 (fr) 1991-07-17
EP0128792A1 (fr) 1984-12-19
DE3465138D1 (en) 1987-09-03
ATE28695T1 (de) 1987-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0128792B1 (fr) Procédé et dispositif de combustion propre s&#39;appliquant notamment au brûlage des combustibles lourds
FR2547020A1 (fr) Procede et appareil de combustion d&#39;une emulsion du type eau dans l&#39;huile
EP2153130A2 (fr) Procede de combustion a bas nox pour la fusion du verre et injecteur mixte
CH634097A5 (fr) Procede et appareil pour le traitement d&#39;un produit carbonisable solide broye.
CA2831483C (fr) Methode d&#39;obtention de noir de carbone a partir de dechets de caoutchouc et son dispositif
EP0171316B1 (fr) Procédé et dispositif pour mise en contact d&#39;au moins deux composés gazeux réagissant notamment à haute température
FR2466708A1 (fr) Procede pour bruler des combustibles solides de mauvaise qualite
FR2720479A1 (fr) Procédé et installation de pyrolyse de déchets ayant une unité de préchauffage.
JP5677095B2 (ja) 石炭ガス化反応器の始動方法
EP2407716B1 (fr) Brûleur pour le traitement d&#39;un gaz acide combustible, four à réaction adapté et procédé
CN114440222A (zh) 一种有机固废热解系统及方法
EA013093B1 (ru) Способ получения водотопливной эмульсии и композиционного многокомпонентного топлива
US8845323B2 (en) Method and apparatus for oxy-fuel combustion
EP3087041B1 (fr) Combustion avec récupération de chaleur ameliorée
Vaitilingom et al. Development of rape seed oil burners for drying and heating
BE698360A (fr)
BE541935A (fr) Fabrication du noir de fumee
FR2802616A1 (fr) Methode et dispositif d&#39;auto-combustion de dechets organiques graisseux comportant un foyer a chauffe tangentielle
FR2535334A1 (fr) Bruleur a noir de carbone
BE1016325A3 (fr) Procede de gazeification de matieres carbonees et dispositif pour sa mise en oeuvre.
FR2803022A1 (fr) Procede d&#39;installation d&#39;alimentation en air d&#39;un bruleur a combustible solide et pulverise
CA1302090C (fr) Procede d&#39;obtention d&#39;une phase gazeuse a temperature elevee, et dispositif pour mettre en oeuvre le procede. application au traitement des phases liquides ou gazeuses, chargees ou non de solides, et solides pulverisables
WO2008000975A1 (fr) Bruleur pour realiser la combustion de substances reputees difficilement combustibles
EP3173459A1 (fr) Réacteur de pyrolyse rapide de particules organiques de biomasse avec injection à contre-courant de gaz chauds
FR2880408A1 (fr) Procede d&#39;oxycombustion d&#39;un combustible liquide

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse