MC1266A1

MC1266A1 - Appareillage pour la conversion de matieres residuaires

Info

Publication number: MC1266A1
Application number: MC781286A
Authority: MC
Inventors: F Lewis
Original assignee: Arcalon Gen Petroleum
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1980-03-28
Also published as: PT67690A; BE864190A; SE427468B; FI61752B; FI780598A7; DE2707698A1; JPS53144176A; IL54104A0; FR2381814A1; NO145633B; GB1576997A; FI61752C; DE2707698C3; NO145633C; LU79107A1; NO780600L; DE2707698B2; AU3351578A; ES467732A1; SE7802049L

Description

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La présente invention concerne un appareillage pour la conversion de matières résiduaires, par pyrolyse, dans lequel un foyèr est équipé d'un four rotatif, lequel four comporte un dispositif pour introduire la matière résiduaire à l'une de ses extrémités et un dispositif pour déchar-5 ger la matière pyrolysée à l'autre extrémité. De plus, le four comporte une sortie pour l'évacuation du gaz formé au cours du processus de pyrolyse

Dans le brevet britannique 919 920, on décrit une cornue de pyrolyse équipée intérieurement d'un transporteur à hélice pour mouvoir la matière résiduaire. L'arbre du transporteur est supporté par un palier 10 dans la partie frontale de la cornue et est actionné au moyen d'un dispositif d'entraînement par chaîne. La matière résiduaire est introduite dans la cornue par une trémie, un tuyau disposé parallèlement au-dessus de la cornue et muni d'un transporteur à hélice, et un tuyau de raccord vertical. Cependant, étant donné que le pas de l'hélice du transporteur de la cornue 15 est le même sur toute sa longueur et que le volume de la matière résiduaire diminue au cours de son passage dans la cornue, celle-ci n'est pas chargée uniformément et son rendement n'est pas optimal. Un autre inconvénient résulte du fait que des fragments durs, en métal ou en verre, compris dans les résidus peuvent ê'tre coincés entre le transporteur et la cornue en y 20 causant des dégâts.

Dans le brevet USA n° 3 780 676, on décrit un réacteur de pyrolyse comportant un four rotatif disposé en position inclinée depuis l'ouverture pour l'introduction des résidus jusqu'à l'extrémité de décharge de la matière pyrolysée. Les résidus sont introduits dans le four via une condui-25 te munie d'un transporteur à vis, montée au centre du four. Ici aussi,

1'exploitation de l'appareil n'est pas optimale, étant donné que la charge du four n'est pas uniforme par suite de la réduction du volume de la matière résiduaire au cours de son avance.

La présente invention vise principalement la mise au point d'un 30 appareillage pour la conversion de matières résiduaires par pyrolyse, qui permette une charge régulière et uniforme du four sur toute sa longueur et qui supprime les risques de dégâts causés par des fragments de résidus coincés.

Conformément à l'invention, cet objectif est atteint au moyen 35 d'un appareillage pour la conversion de matières résiduaires par pyrolyse, dans lequel un foyer est équipé d'un four rotatif de forme allongée, lequel four comporte un dispositif pour introduire la matière résiduaire et un dispositif pour décharger la matière pyrolysée et évacuer le gaz de pyrolyse,

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le four étant équipé d'une bande hélicoïdale interne à alésage central,

dont le pas de l'hélice est plus petit dans la zone proche de l'ouverture de décharge de la matière pyrolysée que dans la zone proche de l'ouverture d'entrée de la matière résiduaire.

5 Le four allongé est de préférence un cylindre, mais d'autres formes géométriques sont également possibles, tel qu'un cône tronqué se rétrécissant vers l'extrémité de décharge du four. Il est aussi possible d'utiliser un four comportant une partie cylindrique et une partie conique.

La bande hélicoïdale peut être une hélice continue à pas décrois-10 sant progressivement dans le sens du passage de la matière solide dans le four. Toutefois, pour simplifier la construction du four, il est préférable de diviser l'hélice en deux ou plusieurs sections indépendantes dont chacune à un pas différent; le pas dans la deuxième section et dans les sections suivantes étant plus petit que dans la section précédente, en 15 allant dans le sens du passage de la matière solide dans le.four.

La bande hélicoïdale peut être une hélice simple,ou une hélice multiple comportant plusieurs enroulements indépendants autour d'un même axe. Le profil de la bande peut être à angles droits, trapézoïdal, dentelé ou arrondi.

20 II n'est pas nécessaire que le four soit équipé d'une bande héli coïdale interne sur toute sa longueur. Il est en effet possible que l'extrémité avant ou l'extrémité arrière du four, ou les deux, comportent une section ne contenant pas d'hélice. Ces sections non équipées de bande hélicoïdale, peuvent être de forme cylindrique possédant sensiblement le 25 même diamètre que la partie centrale du four, ou avoir la forme d'un cône tronqué se réduisant vers l'extrémité de décharge du four.

Le four peut être disposé horizontalement ou être légèrement incliné. Dans le cas où la bande hélicoïdale ne s'étend pas sur toute la longueur du four, il est nécessaire que le four soit disposé en position 30 inclinée, de manière à permettre la décharge de la matière pyrolysée à sa partie la plus basse.

Le principal avantage de l'appareillage conforme à l'invention résulte du fait que la bande hélicoïdale, qui équipe l'intérieur du four, permet un passage continu et uniforme de la matière solide dans le four, 35 la décroissance du pas de l'hélice dans le sens du passage assurant une charge régulière du four sur toute sa longueur. La réduction du volume de la matière résiduaire résultant de la réaction de pyrolyse est compensée par la réduction du. pas de la bande hélicoïdale, de sorte que

substantiellement le même volume de matière solide est présent dans chaque volume unitaire du four, assurant ainsi une exploitation optimale du four, la matière résiduaire est continuellement remuée par suite de la rotation du four et sous l'effet de la bande hélicoïdale, de sorte que la matière est convenablement soumise à l'effet de la température élevée.

Le taux d'introduction de la matière résiduaire est de préférence réglé de manière à ce que le volume du four ne soit pas chargé à plus de ■ 15 % avec la matière résiduaire. Cette limitation de la quantité de matière à traiter permet d'éviter la prise en masse ou l'agglomération de la matière pendant son passage dans le four. Le réglage précis de la durée de séjour de la matière dans le four assure l'obtention de matière pyrolysée complètement exempte de matière organique.

L'invention sera expliquée plus en détail à l'aide de diverses formes d'exécution, données à titre d'exemples, avec référence aux figures annexées dans lesquelles :

- la figure 1 est une vue perspective d'une forme d'exécution de l'appareillage de pyrolyse,

- la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un four cylindrique et de son hélice,

- la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un four tronconique et de son hélice,

- la figure h est une vue en coupe partielle d'un four cylindro-conique et de son hélice,

- la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un autre four cylindrique et de son hélice, et

- la figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie -d'une hélice conforme à l'invention.

Ainsi qu'on le voit à la figure 1, l'appareillage 1 comprend un four 2 de forme générale cylindrique, construit en un matériau qui est un bon conducteur de la chaleur, logé en position légèrement inclinée dans un foyer 7, et qui comporte une entrée 3 pour la matière résiduaire, une sortie h pour la matière pyrolysée et une zone de séparation 5 dans laquelle le gaz formé au cours de la réaction de pyrolyse est séparé du résidu de la pyrolyse. Le four 2 est supporté de manière à pouvoir tourner autour de son axe par les paliers 6 situés à l'extérieur du foyer 7- Le four 2 délimite la zone de pyrolyse 8- La zone de chauffage 9 est délimitée par l'intérieur du foyer 7 et l'intérieur de l'enveloppe du four 2.

h

Le four 2 est muni d'une transmission annulaire 10 qui est en prise avec une transmission d'entraînement 11 raccordée à un moteur 12. Le dispositif permettant d'introduire la matière résiduaire dans le four comprend une trémie 13 pour la matière résiduaire 1*f, munie d'un trans-5 porteur à vis actionné par un moteur (non représentés). Le transporteur à vis sert à introduire la matière résiduaire en quantité désirée de la trémie 13 dans le four 2. Le brûleur 15 logé dans le foyer 7 est muni d'une première entrée 16 de combustible, équipée d'une vanne 17» pour fournir le gaz combustible provenant d'une source extérieure et une deu-10 xième entrée 18 pour fournir le gaz formé au cours de la pyrolyse. De plus, le brûleur 15 est raccordé à une soufflerie 20 actionnée par un moteur 19« Le gaz de combustion chaud est évacué de la zone de chauffage 9 par la cheminée 21.

La zone de séparation 5 se divise en deux tuyaux- Le tuyau 22, 15 qui se dirige vers le bas à partir de la zone 5> sert à décharger le résidu de la pyrolyse de l'appareillage. Le tuyau 23, qui se dirige vers le haut à partir de la zone 5, sert à évacuer de l'appareillage le gaz formé au cours du processus de pyrolyse. A partir de ce tuyau 23i un tuyau latéral 2b conduit le gaz vers l'entrée de combustible 18 du brûleur 15-20 Pour assurer le réglage du passage de la matière résiduaire dans le four 2, l'intérieur du four est équipé d'une hélice interne ou d'une bande hélicoïdale dont le pas de l'hélice diminue continuellement ou graduellement de l'entrée 3 pour la matière résiduaire vers la sortie ^

pour la décharge du résidu de la pyrolyse.

25 La figure 2 représente schématiquement un four de pyrolyse utilisé

dans l'appareillage conforme à l'invention, four dans lequel le pas de la bande hélicoïdale interne est progressivement décroissant. Ainsi, l'on voit que le pas P^ proche de l'ouverture d'entrée 3 pour la matière résiduaire est beaucoup plus grand que le pas P^ proche de la sortie k pour 30 la décharge du résidu de la pyrolyse. Simultanément, la profondeur de l'ailette de l'hélice décroit également dans le sens du passage de la matière dans le four, allant de d-, à l'entrée à d à la sortie. L'alésage

In central par lequel le gaz formé au cours de la réaction de pyrolyse passe vers la sortie k, s'accroit de manière correspondante de b^ à proximité

35 de l'entrée 3 à b à proximité de la sortie h. Le four est muni d'une n

transmission annulaire 10 qui est en prise avec une transmission d'entraînement (non représentée).

J

La figure 3 représente un four de pyrolyse dont l'enveloppe est en forme de cône tronqué se réduisant dans le sens du passage de la matière dans le four. Dans cette forme d'exécution, la géométrie de l'hélice est sensiblement la même que celle de l'hélice représentée à la figure 2.

5 La figure ^ représente un four de pyrolyse comportant une section cylindrique 26, équipée d'une bande hélicoïdale à pas progressivement décroissant, et une section 27 en forme de cône tronqué se réduisant vers l'ouverture de sortie 4. Il va de soi que pour assurer le passage de la matière dans la section tronconique 27, le four doit être disposé en posi-10 tion inclinée dans le foyer.

La figure 3 représente un four de pyrolyse de forme cylindrique comportant trois sections 28, 29 et 30. Dans chacune de ces sections le pas de l'hélice est constant, mais le pas dans la première section 28 est plus grand que le pas P^ dans la deuxième section 29. De même, le 13 pas P^ dans la deuxième section est plus grand que le pas P dans la troisième section 30. La profondeur de l'ailette de la bande hélicoïdale est aussi plus grande dans la première section 28 que dans la deuxième section 29» Toutefois, dans cette forme d'exécution, la profondeur dans la troisième section 30 est la même que celle de la deuxième section du four. 20 La figure 6 représente, à une échelle plus grande par rapport aux figures 2, 3, ^ et 5, la géométrie de l'hélice interne et le profil rectangulaire de la bande métallique.

Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution illustrées par les figures. Bien plus, la géométrie et le nombre 23 d'enroulements de l'hélice, ainsi que les dimensions tant du four que de l'hélice peuvent varier d'un cas à l'autre, en fonction du rendement désiré de l'appareillage et de la composition des résidus à"traiter.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Appareillage pour la conversion de matières résiduaires par pyrolyse, dans lequel un foyer est équipé d'un four rotatif de forme allongée chauffé extérieurement, lequel four comporte un dispositif pour introduire

5 la matière résiduaire et un dispositif pour décharger la matière pyrolysée et évacuer le gaz de pyrolyse, Caractérisé en ce que le four est équipé d'une bande hélicoïdale interne à alésage central, dont le pas de l'hélice est plus petit dans la zone proche de l'ouverture de décharge de la matière pyrolysée que dans la zone proche de l'ouverture d'entrée de la matière 10 résiduaire.

2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le four de forme allongée est généralement cylindrique.

3- Appareillage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pas de l'hélice décroit progressivement dans le sens du passage 15 de la matière solide dans le four.

b. Appareillage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'hélice est subdivisée en plusieurs sections dont chacune à un pas différent, le pas dans la deuxième section et dans les sections suivantes étant plus petit que dans la section précédente, en allant dans le sens 20 du passage de la matière solide dans le four.

5' Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la profondeur de l'ailette de la bande hélicoïdale décroit en même temps que le pas de l'hélice, en allant dans le sens du passage de la matière solide dans le four. 23 6. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précé

dentes, caractérisé en ce que l'hélice est une hélice multiple comportant plusieurs enroulements indépendants autour d'un même axe.

7. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil de la bande hélicoïdale est à 30 angles droits, trapézoïdal-, dentelé ou arrondi.

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