<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION
Procédé de fabrication de briquettes de demi-coke en partant de charbon de terre bitumineux.
La cokéification ou distillation à basse tempéra- ture de combustibles bitumineux est connue, de marne qu'on sait qu'il est avantageux dans dos cas déterminés d'agglo- mérer le combustible avant la distillation, L'invention qui va être décrite ne concerne pas la distillation à bas- se température de lignite, tourbe, etc.., dont l'aggloméra- tion exige des conditions toutes différentes de celle du charbon de terre bitumineux par exemple. L'invention ne concerne que ce dernier.
Dans la distillation de la houille à basse tempé- rature, on a reconnu, ainsi qu'on pouvait s'y attendre, que c'était la distillation de la houille en morceaux seulement qui pouvait être réalisée dans les meilleures conditions, Mais au point de vue économique la distillation de matière en morceaux n'entre pas en ligne de compte, car on trouve toujours à vendre .la matière en morceaux à de bons prix.
<Desc/Clms Page number 2>
C'est pourquoi on n'envisage pour la distillation à basse température que du menu charbon bituminaux, qui ne trouve pas de débouchés suffisants tel qu'on l'obtient ; aussi le prix est-il peu élevé et la condition économique se trouve réalisée.
Dans la plupart des procédés connus de distilla- tion de la houille à basse température, on utilise ce menu charbon tel qu'on l'obtient. Comme ce menu charbon est très tassé et que le charbon est par lui-même un mauvais conducteur de la chaleur, il est nécessaire de retourner plusieurs fois la matière à distiller pendant le traitement thermique pour obtenir une pénétration uniforme de la cha- leur dans toute la matière à distiller.
C'est ainsi que se justifie l'utilisation presque exclusive de fours tubulaires rotatifs pour la distillation de la houille à basse température. Ce retournement conti- nual de la matièru à distiller a pour conséquence forcée la production d'un demi-coke principalement pulvérulent et d'un goudron primaire plus ou moins fortement chargé de poussiè- re. Or comme il faut que ce soient ces deux produits, le demi-coke et le goudron primaire, qui justifient l'économie de la distillation de la houille à basse température, la distillation des fines de houilletelles qu"on les obtient sous la forme pulvérulente ne permet pas d'entrevoir la possibilité de résoudre convenablement le problème si impor- tant au point de vue minier et économique, de la production du goudron primaire.
C'est pourquoi on a proposé aussi d'agglomérer d'abord les fines de houille bitumineuses et de les distil- ler ensuite. Le seul procédé d'agglomération qui ait pu être envisagé à été l'agglomération au moyen de brai ; d'ailleurs le liant utilisé par toutes les fabriques de bri- quettes de houille est toujpurs du brai. Mais même ce moyen
<Desc/Clms Page number 3>
ne peut pas encore donner de résultat satisfaisant lorsqu'il s'agit de soumettre de pareilles briquettes de houille et de brai à la distillation à basse température, c'est-à-dire de les chauffer jusqu'à 450 à 500 C.
Comme le point de ramol- lissement du brai est à 200 C tout au plus, il en résulte nécessairement que dès que les briquettes de houille et de brai sont chauffées à plus de 200 C toutes les briquettes se ramollissent, le brai formant liant se sépare par ressua- ge, ainsi que d'autres matières, et il,se produit des déran- gements. Ces phénomènes, qui ont été suffisamment constatés dans la pratique ont eu pour conséquence que les tentatives de distillation de briquettes de houille et de brai n'ont pas donné de résultats et ont été abandonnées.
Dans la mise en pratique du procédé qui fait l'ob- jet de l'invontion on évite on principe le brai et d'autres liants organiques analogues et on los remplace par des liants qui, au lieu de se ramollir lorsqu'ils sont chauffés, sèchent, prennent de la consistance ou durcissent de toute' autre façon. On dispose de nombreux liants de ce genre. On envisagera d'abord les liants solubles dans l'eau tels que la lessive résiduelle de sulfite, ainsi que les mélanges de liants connus sous le nom de liants anorganiques ainsi que les mélanges rappelant les émulsions, par exemple les mélan- ges, en forme d'émulsion, de lessive résiduelle de sulfite ou de brai de cellulose avec de l'argile trôs finement divi- sée.
Lorsque ces liants sont chauffés ultérieurement ils agissent de façon à former comme une carcasse, l'argile per- dant son eau et devenant ainsi dure et poreuse, tandis que @ la lessive résiduelle de sulfite, qui joue le rôle d'agglu- tinant, sèche et se carbonise lorsque le chauffage continue.
Lorsqu'il s'agit d'éviter l'action propre à l'argile,'-action @ qui consiste à augmenter la quantité de cendres, on peut aussi émulsionner dans la lessiva résiduelle de sulfite des
<Desc/Clms Page number 4>
matières organiques cckéifiables telles que du poussier fin de charbon. Au lieu de la lessive résiduelle de sulfi- te on peut aussi utiliser d'autres agglutinants tels que l'eau de colle, le verre liquide, etc..
Ces liants ont ceci de commun qu'ils exigent, ainsi qu'on l'a déjà dit, que la briquette soit soumise à un traitement thermique ultérieur desséchant ou calcinant.
C'est ici qu'intervient la présente invention.
En choisissant des liants appropriés; on ne se borne pas seulement à sécher ou à griller les briquettes fabriquées avec de la houille bitumingues. mais on pousse le traitement thermique, qui autrement ne dépasse guère 230 C environ, en utilisant un four de distillation approprié permettant de soumettre les briquettes à un traitement thermique et méca- nique qui les ménage, par exemple un four à cuve approprié, jusqu'à la température de 450 à 500 C, qui est la tempéra- ture de distillation la. plus appropriée dans les conditions à envisager.
Quant à la distillation en elle-même, elle n'est nullement influencée de façon défavorable par la particula- rité des liants. On obtient également tous les produits don- nés par une distillation à basse température de ce genre, mais alors que lorsqu*-on distille directement du menu de houille dans un four tubulaire rotatif, on obtient toujours, en plus d'un goudron primaire chargé de poussière, un demi- coke qui se présente plus ou moins sous forme de poussier ou de coke en grains fins;
qu'il faut alors agglomérer,pour qutil puisse être utilisé dans les foyers ordinaires, et que l'utilisation de briquettes de houille et de brai ne peut pas donner non plus de bons produits définitifs, lors- que la distillation à basse température est opérée suivant la présente invention on obtient une briquette de houille distillée, le liant utilisé pour l'agglomération ayant
<Desc/Clms Page number 5>
précisément la propriété de devenir particulièrement solide et insoluble dans l'eau sous l'action du traitement thermi- que à une température élevée. Le demi-coke obtenu se présen- te donc toujours sous forme de morceaux, ce qui permet de l'utiliser directement dans les foyers ordinaires.
Comme la partie du liant qui est collante et soluble dans l'eau retient particulièrement bien la poussière et n'abandonne pas, même dans le traitement à des températures élevées,la poussière ainsi retenue, et de plus comme la distillation dans un four à cuve au lieu d'un four tubulaire rotatif ne produit pas beaucoup de poussière, à cause des ménagements apportés dans le traitement de la matière à distiller, on réussit à obtenir par le procédé qui fait l'objet de l'in- vention un goudron primaire ne contenant pratiquement pas de poussière. Les avantages de ce résultat sont évidents.
Si les briquettes sont par exemple ovoïdes, elles se pla- cent de façon particulièrement favorable dans le four à cuve, de sorte que la matière à distiller est chauffée dans toute sa masse rapidement et de façon uniforme et avantageu- se. Il en résulte qu'on peat utiliser de grandes charges et que les dérangements qui se produisent régulièrement dans le four tubulaire rotatif et qu'il n'est pas possible d'évi- ter lorsqu'on utilise des briquettes de houille et de brai à cause du ramollissement du liant, n'ont plus aucune occa- sion de'se produire.
<Desc / Clms Page number 1>
PATENT
Process for the production of half-coke briquettes starting from bituminous charcoal.
The coking or low-temperature distillation of bituminous fuels is known, although it is known that it is advantageous in certain cases to agglomerate the fuel before distillation. The invention which will be described does not relate to not the low temperature distillation of lignite, peat, etc., the agglomeration of which requires very different conditions from that of bituminous coal for example. The invention relates only to the latter.
In the distillation of coal at low temperature, it was recognized, as might be expected, that it was the distillation of coal in lump only which could be carried out under the best conditions, but to the point from an economic point of view, the distillation of material in pieces is not taken into account, because the material in pieces is always sold at good prices.
<Desc / Clms Page number 2>
This is why we are considering for low temperature distillation only bituminous coal, which does not find sufficient outlets as it is obtained; therefore the price is low and the economic condition is fulfilled.
In most of the known methods of low temperature coal distillation, this small coal is used as it is obtained. As this small carbon is very compacted and since the coal itself is a poor conductor of heat, it is necessary to turn the material to be distilled several times during the heat treatment to obtain uniform penetration of heat throughout the whole. the material to be distilled.
This is why the almost exclusive use of rotary tube furnaces for the distillation of coal at low temperature is justified. This continuous turning of the material to be distilled has the forced consequence of producing a mainly powdered half-coke and a primary tar more or less heavily loaded with dust. Now, as it is necessary that these two products, the half-coke and the primary tar, justify the economy of the distillation of coal at low temperature, the distillation of the fines of coal which one obtains them in the pulverulent form does not allow us to foresee the possibility of adequately solving the problem, so important from a mining and economic point of view, of the production of primary tar.
For this reason, it has also been proposed to agglomerate the bituminous coal fines first and then to distil them. The only agglomeration process that could be considered was agglomeration by means of pitch; besides, the binder used by all coal briquette factories is always pitch. But even this way
<Desc / Clms Page number 3>
can not yet give satisfactory results when it comes to subjecting such briquettes of coal and pitch to low-temperature distillation, that is, heating them up to 450-500 C.
Since the softening point of the pitch is at most 200 ° C, it necessarily follows that as soon as the coal and pitch briquettes are heated to over 200 ° C all the briquettes soften, the binder-forming pitch separates. sweating, as well as other matters, and disturbances occur. These phenomena, which have been sufficiently observed in practice, have resulted in attempts to distill hard coal and pitch briquettes to no avail and have been abandoned.
In carrying out the method which is the subject of the invention, pitch and other similar organic binders are avoided in principle and are replaced by binders which, instead of softening when heated. , dry out, gain consistency or otherwise harden. There are many such binders available. Water-soluble binders such as residual sulphite lye, as well as mixtures of binders known under the name of inorganic binders as well as mixtures reminiscent of emulsions, for example mixtures, in the form of inorganic binders will be considered. emulsion, residual sulphite lye or cellulose pitch with very finely divided clay.
When these binders are subsequently heated they act so as to form a carcass, the clay losing its water and thus becoming hard and porous, while the residual sulphite lye, which acts as a binder, dries and chars when heating continues.
When it comes to avoiding the action specific to clay, '- action @ which consists in increasing the quantity of ash, it is also possible to emulsify in the residual sulphite lye
<Desc / Clms Page number 4>
collectible organic matter such as fine coal dust. Instead of the residual sulphite lye, it is also possible to use other agglutinants such as glue water, liquid glass, etc.
These binders have this in common that they require, as has already been said, that the briquette be subjected to a subsequent drying or calcining heat treatment.
This is where the present invention comes in.
By choosing suitable binders; we do not limit ourselves only to drying or roasting the briquettes made with bituminous coal. but the heat treatment, which otherwise hardly exceeds about 230 ° C., is carried forward by using a suitable distillation furnace allowing the briquettes to be subjected to a heat and mechanical treatment which preserves them, for example a suitable shaft furnace, until at a temperature of 450 to 500 C, which is the distillation temperature 1a. more appropriate under the conditions to be considered.
As to the distillation itself, it is in no way adversely affected by the peculiarity of the binders. All the given products are also obtained by a low temperature distillation of this kind, but whereas when hard coal is distilled directly in a rotary tube furnace one always obtains, in addition to a charged primary tar. of dust, a half-coke which is more or less in the form of dust or coke in fine grains;
that it is then necessary to agglomerate, so that it can be used in ordinary hearths, and that the use of coal and pitch briquettes cannot give good final products either, when the low temperature distillation is carried out according to the present invention a briquette of distilled coal is obtained, the binder used for the agglomeration having
<Desc / Clms Page number 5>
precisely the property of becoming particularly solid and insoluble in water under the action of heat treatment at an elevated temperature. The half-coke obtained is therefore always in the form of pieces, which makes it possible to use it directly in ordinary households.
As the part of the binder which is sticky and soluble in water holds dust particularly well and does not give up, even in the processing at high temperatures, the dust thus retained, and more like the distillation in a shaft furnace instead of a rotary tube furnace does not produce much dust, because of the care taken in the treatment of the material to be distilled, it is possible to obtain by the process which is the object of the invention a primary tar hardly containing dust. The advantages of this result are obvious.
If the briquettes are, for example, ovoid, they are placed particularly favorably in the shaft furnace, so that the material to be distilled is heated throughout its entire mass quickly and uniformly and advantageously. As a result, large loads can be used and the disturbances which regularly occur in the rotary tube kiln and which cannot be avoided when using coal and pitch briquettes at due to the softening of the binder, have no further opportunity to occur.