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Installation pour la production simultanée de gaz de gazogène et de gaz de distillation à partir d'un même combustible.
La présente invention est relative à une installation pour la production simultanée de gaz de gazogène et de gaz de distillation à partir d'un même combustible. Des installa- tions de ce genre comportent un gazogène dont la cuve est surmontée d'une cornue de carbonisation disposée de façon à être chauffée par la chaleur sensible des gaz du gazogène, tandis que le combustible carbonisé provenant de la cornue alimente le gazogène. Dans les installations proposées jusqu'à présent, le chauffage de la cornue était direct, c'est à dire
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avec passage des gaz du gazogène à travers la masse en cours de distillation, ou à la fois direct et indirect, une partie des gaz léchant les parois extérieures de la cornue.
Cette disposition a comme inconvénient de ne permettre aucun contrô- le de la quantité de gaz de gazogène qui pénètrent dans la cor- nue, diluent les gaz fraîchement distillés et sont suscepti- bles,en raison de leur haute température, de nuire à la qualité des produits de distillation.
L'invention a pour buts principaux d'écarter cet in- convénient, de permettre de recueillir séparément les gaz de distillation ou un mélange judicieux et contrôlé de gaz de distillation et de gaz de gazogène, et d'éviter qu'ils soient souillés par des poussières. Elle est basée sur l'observation de la possibilité de mettre les gaz de distillation à l'abri de températures excessives en ménageant un conduit de captage des gaz distillés au sein même de la masse en voie de carbo- nisation. On connait en effet des cornues de carbonisation chaufféesextérieurement et munies d'un tube central perforé destiné à capter les gaz et vapeurs de distillation en dif- férents endroits et à les évacuer des zones où ils sont pro- duits, sans qu'ils soient soumis à des températures plus élevées.
Dans ces cornues qui conviennent pour le traitement de charges successives, le tube central descendait jusqu'au pied de la cornue.
Dans l'installation suivant l'invention, le gazogène est*surmonté d'une ou de plusieurs cornues de carbonisation dans chacune desquelles plonge un conduit de captage des gaz jusqu'à une distance du pied de la cornue telle qu'il existe, dans la partie inférieure de celle-ci, une masse de combustible carbonisé (semi-coke) qui entrave le libre passage
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des gaz de gazogène vers le conduit de captage, et des gaz de distillation vers le gazogène.
Cette masse de combustible carbonisé forme ainsi un bouchon qui, pour des conditions données de pression dans le gazogène et dans le conduit de captage, est imperméable au passage de gaz dans l'un et l'autre sens, tandis que si le rapport des pressions est modifié, elle devient perméable dans une mesure dépendant de ce rapport et permet, à volonté, un passage contrôlé de gaz dans l'un ou l'autre sens. Ce rapport des pressions peut être réglé simplement par exemple à l'aide de vannes inter- posées dans les conduits d'évacuation des gaz.
On peut ainsi éviter la, dilution nuisible des pro- duits de la distillation par les gaz de gazogène. On a no- tamment la possibilité d'extraire séparément les gaz de distillation et les gaz de gazogène, et celle d'adjoindre les gaz de gazogène aux gaz de distillation en quantité déterminée de manière à réduire la teneur en vapeur d'eau du mélange à celle qui donne le point de rosée convenant le mieux en vue du dégoudronnage. Ceci est particulièrement avantageux pour le traitement de combustible dont la teneur en humidité naturelle bu en eau de décomposition est de nature à affecter défavorablement le point de rosée des gaz de distillation.
Le fonctionnement de l'installation en continu est rendu possible par le fait que les gaz de distillation pro- venant du ou des conduits de captage sont évacués en passant par une chambre ou un collecteur étanche disposé entre la trémie de chargement et la chambre de chauffe, et isolé thermiquement de cette dernière. Les gaz suivent ainsi un chemin entièrement séparé du trajet suivi par le combustible chargé dans la cornue, et l'évacuation des gaz de même que
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le chargement du combustible peuvent se poursuivre d'une manière continue sans que les gaz risquent d'être souillés par des poussières.
Le dessin annexé représente schématiquement, en coupe verticale, deux exemples d'exécution de l'invention, les Figs. 1 et 2 représentant respectivement une installation à une cornue et une installation à cornues multiples.
Sur le dessin,1 désigne la cuve du gazogène dont la partie inférieure n'est pas représentée, car elle peut être disposée de toute manière connue en vue de la production de gaz à l'air ou de gaz à l'eau. Au niveau 2 où est ache- vée la production du gaz de composition désirée, débouche le pied de la cornue ou des cornues 3 qui alimentent le gazogène en semi-coke. Ces cornues, de préférence verticales, reçoivent leur combustible d'une trémie 4 qui peut être munie de tout dispositif approprié assurant le chargement continu ou discon- tinu du combustible. Elles sont chauffées extérieurement par la chaleur sensible des gaz du gazogène qui traversent la chambre de chauffe 5 avant d'être évacués par la conduite 6 munie d'une vanne de réglage 7.
Dans chaque cornue est suspendu un tube 8 percé de trous 9 pour le captage dès gaz formés à différents niveaux au sein de la masse de combustible en voie de carbonisation.
Les tubes 8 communiquent à la partie supérieure, par¯des tu- bulures 10 avec une chambre collectrice étanche 11 séparée à la fois de la trémie 4 et de la chambre de chauffe 5 dont elle est isolée par la paroi calorifuge 15. Du collecteur 11 les gaz de distillation sont évacués par la conduite 12 munie d'une vanne 13.
Les tubes 8 peuvent être fermés, ou comme représenté, partiellement ouverts à leur extrémité inférieure 14. Cette
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extrémité se trouve à une certaine distance au dessus du niveau 2 du pied des cornues, de façon à laisser dans la partie inférieure de celles-ci un bouchon compact 16 de semi-coke qui, dans des conditions de fonctionnement nor- males, empêche que les gaz du gazogène 1 soient directement aspirés dans les tubes 8.
En fonctionnement, les gaz chauds formés dans le gazogène 1 suivent le chemin de moindre résistance que leur offre la chambre 5 et sortent par la conduite 6 après avoir cédé leur chaleur sensible aux cornues 3.
Les gaz de distillation ne viennent pas . en con- tact avec les parois chauffées des cornues, mais passent par le conduit 8, les tubulures 10, le collecteur 11 et la conduite 12. La vanne 13 permet de régler la nature des gaz de distillation. Si cette vanne est grande ouverte, le tirage par la conduite 12 est suffisant pour aspirer des gaz du gazogène à travers le bouchon 16 dans la cornue; si elle est complètement fermée, les gaz dégagés dans le conduit 8 sont refoulés vers le bas vers la chambre 5. Entre ces deux positions extrêmes de la vanne 13, il existe de nombreuses possibilités de réglage permettant soit d'empêcher tout passage de gaz à travers le bouchon 16, soit de régler ce passage avec précision de manière à obtenir les effets voulus. Le réglage peut au besoin être complété par la manoeuvre de la vanne 7.
Il est ainsi possible, notamment, d'introduire dans les cornues une quantité telle de gaz de gazogène que la teneur en vapeur d'eau du mélange permette d'effectuer le dégoudronnage au dessus d'un point de rosée nettement défini.
Les dimensions des cornues et des tubes de captage et la position des tubes dans les cornues peuvent naturellement varier suivant les besoins. Les tubes peuvent être faits de deux parties télescopiques afin que leur longueur puisse
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varier suivant les combustibles traités. Des facteurs peuvent être déterminés de façon que le combustible descendant dans les cornues soit débarrassé de ses produits condensables, c'est à dire qu'il soit dégoudronné quand il arrive au niveau de l'extrémité 14 du tube intérieur, de sorte que dans le bouchon 16 il ne se produise que des gaz permanents.
L'installation décrite produit un semi-coke compact, exempt de goudron, extrêmement poreux, assure un haut rende- ment en hydrocarbures légers et donne un goudron primaire d'une grande pureté.
Bien que des cornues de section circulaire soient avan- tageuses, on peut employer des cornues de forme rectangulaire ou autre, avec des conduits intérieurs de forme correspon- dante, en ayant toujours soin que le combustible à carboniser soit chauffé en couche mince. Si on le désire, les cornues peuvent être plus ou moins étranglées à leur partie inférieure pour ralentir la descente du combustible en dessous du tube intérieur.
REVENDICATIONS.
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Installation for the simultaneous production of gasifier gas and distillation gas from the same fuel.
The present invention relates to an installation for the simultaneous production of gasifier gas and distillation gas from the same fuel. Installations of this type include a gasifier, the tank of which is surmounted by a carbonization retort arranged so as to be heated by the sensible heat of the gases of the gasifier, while the carbonized fuel coming from the retort feeds the gasifier. In the installations proposed so far, the heating of the retort was direct, i.e.
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with passage of the gases of the gasifier through the mass during distillation, or both direct and indirect, part of the gases licking the outer walls of the retort.
This arrangement has the drawback of not allowing any control of the quantity of gasifier gas which enters the horn, dilutes the freshly distilled gases and is liable, because of their high temperature, to adversely affect the quality. distillation products.
The main objects of the invention are to eliminate this drawback, to enable the distillation gases or a judicious and controlled mixture of distillation gas and gasifier gas to be collected separately, and to prevent them from being contaminated by gas. dust. It is based on the observation of the possibility of protecting the distillation gases from excessive temperatures by providing a conduit for capturing the distilled gases within the mass being carbonized. Externally heated carbonization retorts are known, provided with a perforated central tube intended to capture the distillation gases and vapors in various places and to evacuate them from the zones where they are produced, without them being subjected. at higher temperatures.
In these retorts, which are suitable for the treatment of successive loads, the central tube descended to the foot of the retort.
In the installation according to the invention, the gasifier is * surmounted by one or more carbonization retorts in each of which plunges a gas collection duct up to a distance from the foot of the retort as it exists, in the lower part of it, a mass of carbonized fuel (semi-coke) which hinders the free passage
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gasifier gases to the collection pipe, and distillation gases to the gasifier.
This mass of carbonized fuel thus forms a plug which, for given pressure conditions in the gasifier and in the collection duct, is impermeable to the passage of gas in either direction, while if the pressure ratio is modified, it becomes permeable to an extent dependent on this ratio and allows, at will, a controlled passage of gas in either direction. This pressure ratio can be adjusted simply, for example, by means of valves interposed in the gas discharge ducts.
The harmful dilution of the products of the distillation by the gasifier gases can thus be avoided. In particular, there is the possibility of extracting the distillation gases and the gasifier gases separately, and that of adding the gasifier gases to the distillation gases in a determined quantity so as to reduce the water vapor content of the mixture. to that which gives the dew point best suited for the tar removal. This is particularly advantageous for the treatment of fuel in which the natural moisture content drunk in decomposition water is such as to adversely affect the dew point of the distillation gases.
The continuous operation of the installation is made possible by the fact that the distillation gases coming from the collection duct (s) are evacuated through a chamber or a sealed manifold placed between the loading hopper and the heating chamber. , and thermally insulated from the latter. The gases thus follow a path entirely separate from the path followed by the fuel loaded in the retort, and the evacuation of the gases as well as
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fuel loading can be continued continuously without the risk of the gases being contaminated by dust.
The appended drawing shows schematically, in vertical section, two exemplary embodiments of the invention, FIGS. 1 and 2 respectively representing a single retort installation and a multiple retort installation.
In the drawing, 1 designates the gasifier tank, the lower part of which is not shown, since it can be arranged in any known manner for the production of gas in air or gas in water. At level 2, where the production of the gas of the desired composition is completed, opens the foot of the retort or retorts 3 which supply the gasifier with semi-coke. These retorts, preferably vertical, receive their fuel from a hopper 4 which may be fitted with any suitable device ensuring the continuous or discontinuous loading of the fuel. They are heated externally by the sensible heat of the gases of the gasifier which pass through the heating chamber 5 before being evacuated through the pipe 6 provided with a control valve 7.
In each retort is suspended a tube 8 pierced with holes 9 for capturing the gases formed at different levels within the mass of fuel in the process of carbonization.
The tubes 8 communicate with the upper part, via tubes 10 with a sealed collecting chamber 11 separate from both the hopper 4 and the heating chamber 5 from which it is isolated by the heat-insulating wall 15. From the collector 11 the distillation gases are discharged through line 12 provided with a valve 13.
The tubes 8 can be closed, or as shown, partially open at their lower end 14. This
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end is at a certain distance above level 2 of the base of the retorts, so as to leave in the lower part of the latter a compact plug 16 of semi-coke which, under normal operating conditions, prevents the gases from the gasifier 1 are drawn directly into the tubes 8.
In operation, the hot gases formed in the gasifier 1 follow the path of least resistance offered to them by the chamber 5 and exit through the pipe 6 after having given up their sensible heat to the retorts 3.
The still gas does not come. in contact with the heated walls of the retorts, but pass through the conduit 8, the pipes 10, the manifold 11 and the conduit 12. The valve 13 makes it possible to adjust the nature of the distillation gases. If this valve is wide open, the draft through line 12 is sufficient to draw gas from the gasifier through plug 16 in the retort; if it is completely closed, the gases given off in the pipe 8 are forced downwards towards the chamber 5. Between these two extreme positions of the valve 13, there are numerous adjustment possibilities making it possible either to prevent any passage of gas to through stopper 16, or to adjust this passage precisely so as to obtain the desired effects. The adjustment can be completed if necessary by operating valve 7.
It is thus possible, in particular, to introduce into the retorts such a quantity of gasifier gas that the water vapor content of the mixture makes it possible to carry out the tar removal above a clearly defined dew point.
The dimensions of the retorts and collection tubes and the position of the tubes in the retorts can naturally vary as required. The tubes can be made of two telescopic parts so that their length can
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vary according to the fuels treated. Factors can be determined so that the fuel going down into the retorts is freed of its condensables, that is to say that it is tarred when it arrives at the level of the end 14 of the inner tube, so that in the cap 16 only permanent gases occur.
The described plant produces a compact, tar-free, extremely porous semi-coke which provides a high yield of light hydrocarbons and produces a primary tar of high purity.
Although retorts of circular cross-section are advantageous, retorts of rectangular or other shape can be used, with inner conduits of corresponding shape, always taking care that the fuel to be carbonized is heated in a thin layer. If desired, the retorts can be more or less constricted at their lower part to slow the descent of fuel below the inner tube.
CLAIMS.
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