FR2511611A1 - Procede d'obtention de produits granules a partir d'une suspension et appareil pour mettre en oeuvre ce procede - Google Patents

Procede d'obtention de produits granules a partir d'une suspension et appareil pour mettre en oeuvre ce procede Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREILLAGE DE TRANSFORMATION DE MATERIAUX DN PRODUITS GRANULES. L'APPAREIL REALISANT CE PROCEDE COMPREND UNE CHAMBRE 3 A SECTION VARIABLE SUIVANT LA HAUTEUR, DES MOYENS 2 POUR LA PULVERISATION DE LA SUSPENSION 1 DISPOSES DANS LA PARTIE SUPERIEURE DE LA CHAMBRE 3 AYANT LES PLUS GRANDES DIMENSIONS, ET DES MOYENS 13, 27 D'ADMISSION DE L'AGENT D'ECHANGE THERMIQUE DISPOSES DANS LA PARTIE INFERIEURE DE LA CHAMBRE 3 SUIVANT DES SPIRALES DONT LES SPIRES ONT UN PAS ET UN DIAMETRE QUI VARIENT SUIVANT LA HAUTEUR DE LA CHAMBRE 3 EN AUGMENTANT EN DIRECTION DE L'ENDROIT OU SONT DISPOSES DES MOYENS 2 DE PULVERISATION DE LA SUSPENSION 1.

Description

251161 1
PROCEDE D'OBTENTION DE PRODUITS GRANULES A PARTIR D'UNE
SUSPENSION ET APPAREIL POUR METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE
La présente invention concerne la technique de transformation de matériaux en produits granulés et se rapporte plus particulièrement à un procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension et à un
appareil pour mettre en oeuvre ce procédé.
L'invention est surtout avantageusement applicable au traitement thermique de suspensions minérales, p ex de boues de matières crayeuses et de
boues formant les matières premières de cimenteries, de concentrés de mine-
rais, etc dans la fabrication des matériaux de construction, ainsi que dans les industries chimiques, métallurgiques et autres L'invention est tout aussi
bien applicable au traitement des déchets de diverses productions, par exem-
ple de récupération de chaux à partir des déchets de fabrication du sucre,
des déchets de la purification chimique de l'eau et des déchets de fabrica-
tion de la pâte chimique L'invention peut être également utilisée pour l'obtention de produits de haute qualité à partir de matières premières
non conditionnées.
De nos jours, en raison de l'épuisement progressif des réserves de matières premières sèches conditionnées, se pose le problème du traitement
de matériaux se trouvant naturellement à l'état humide et contenant par exem-
ple de 25 à 28 % d'humidité De tels matériaux comportent souvent des inclu-
sions étrangères qui rendent pratiquement impossible leur traitement par les
techniques classiques en vue de l'obtention d'un produit de haute qualité.
Par exemple, les craies humides non cohérentes, qu'on peut utiliser dans la production de chaux et de ciment, ainsi que les argiles employées dans la fabrication des briques et des carreaux céramiques, contiennent une quantité appréciable d'inclusions dures dont les particules peuvent être de calibres ou de dimensions différents L'épuration de tels matériaux en vue de les
débarrasser des impuretés étrangères n'est possible que par leur transfor-
mation en suspension ayant une fluidité suffisante De telles suspensions
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ont d'ordinaire une teneur en humidité de 37,0 à 42,0 %.
Il est à noter que la technique de transformation des suspensions
est actuellement, d'un grand intérêt pratique,notamment en raison de la pollu-
tion du milieu ambiant par les déchets de diverses productions Le traitement de tels déchets avec la possibilité d'obtenir des produits utilisables dans diverses technologies permet la disparition de pratiquement tous les déchets, ce qui permet de réduire les dépenses de production Par exemple, on peut traiter le résidu du filtre de l'industrie sucrière pour récupérer à partir de celui-ci la chaux et le gaz carbonique, les déchets de la production de la pâte kraft et de la purification chimique de l'eau pour récupérer la chaux et les engrais chimiques, les déchets des procédés métallurgiques, etc.
De nos jours, on emploie le plus souvent pour le traitement des sus-
pensions, des méthodes de séchage par pulvérisation permettant d'intensifier considérablement les processus de séchage grâce à la formation d'une surface augmentée du matériau à sécher et au traitement thermique dudit matériau sous la forme de suspension Cependant, le matériau ainsi séché peut avoir une composition granulométrique non homogène et contenir une grande quantité
de fractions fines Or, on a souvent besoin d'un matériau séché essentielle-
ment monofractionné ayant un calibre ou dimension des granules de 250 à 800 pm.
Par exemple, dans la production du ciment, o l'on chauffe les granules séchés jusqu'à une température élevée et les décarbonise, le calibre desdits granules doit être compris entre 400 et 800 pm Dans la production industrielle des engrais chimiques, il faut en outre que le matériau soit sous forme de
granules ayant un calibre de l'ordre de 200 à 400 em, sans contenir de frac-
tions poussiéreuses (de calibre inférieur à 20 pm).
On sait que la granulation d'un matériau n'est possible que par
l'emploi de procédés et de dispositifs appropriés Il serait cependant avan-
tageux de se passer de dispositifs spéciaux de granulation, s'il était possi-
ble d'effectuer cette opération au cours du processus de séchage lui-même.
Il est à noter que certains procédés technologiques nécessitent, outre le séchage du matériau, le traitement thermique à haute température du matériau, ce qui peut exercer une influence importante sur l'exécution
du traitement ultérieur du produit ayant été soumis audit traitement thermique.
Ainsi par exemple, une décarbonisation préalable des granules des matières premières du ciment permet d'augmenter le rendement de l'installation de fabrication du clinker de ciment de 2,5 à 3 fois De plus, les matériaux
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granulés peuvent conduireà desproduitsde meilleurequalité que les matériaux
polydispersés, puisque l'homogénéité des calibres des granules permet d'éta-
blir un régime thermodynamique plus favorable de leur traitement thermique.
Il est connu que le séchage d'un matériau est accompli par admis-
sion d'un agent d'échange thermique dans la zone de séchage Le traitement thermique à haute température nécessite en outre un chauffage des granules par l'agent d'échange thermique Il serait donc avantageux d'effectuer ces deux opérations, le traitement thermique à haute température et le séchage,
par un même agent d'échange thermique.
Il est à noter aussi que, lors du traitement de la suspension il est nécessaire dans certains cas d'assurer la possibilité de séchage avec une capacité qui diffère de 5 à 10 fois de la capacité nominale, la consommation spécifique du combustible étant constante De telles exigences sont émises
pour le traitement des déchets de la fabrication du sucre en cas de change-
ment du type de matière première, par exemple si l'on emploie comme matières
premières la betterave sucrière et la canne à sucre crue.
Tout ce qui précède explique comment est né le problème de la mise
en oeuvre d'un procédé et d'un appareil pour l'obtention de produits granu-
lés à partir des suspensions, procédé et appareillage permettant de réaliser le séchage de la suspension avec obtention de produit granulé, ainsi que son
traitement thermique à haute température destiné à lui conférer les proprié-
tés recherchées.
On connaît un procédé d'obtention d'un produit granulé à partir de suspensions (cf le certificat d'auteur URSS no 393547, Cl Int F 26 B 3/12,
publié le 10 08 1973), selon lequel la suspension est pulvérisée dans le cou-
rant d'un agent d'échange thermique et séchée par celui-ci, puis la fraction pulvérulente est séparée du matériau séché dans une installation indépendante chauffée par un courant supplémentaire d'agent d'échange thermique et admise,
sous la forme de courants parallèles concentriques, dans la zone de pulvéri-
sation de la suspension.
L'appareil pour la réalisation de ce procédé comporte une chambre-
séchoir dans laquelle sont montés un certain nombre de guides concentriques
pour la fraction pulvérulente, un collecteur de poussières cyclone, un dispo-
sitif pour le chauffage de la poussière, un dispositif à mélanger la pous-
sière avec le courant supplémentaire de l'agent d'échange thermique et des
moyens pour le transport pneumatique de la poussière dans la chambreséchoir.
Le procédé ci-dessus d'obtention d'un produit granulé et l'appareil
pour réaliser ce procédé son t caractérisés en ce que l'on n'extrait du maté-
riau séché que les fractions pulvérulentes de calibre inférieur à 0,005 mm, sans classement dimensionnel dudit matériau Ainsi, le matériau séché a une composition polydispersée En outre, ledit procédé et l'appareil pour sa réa-
lisation ne permettent pas d'accomplir un traitement thermique, à haute tem-
pérature, du produit granulé, ce qui restreint considérablement le domaine de
leur application Il est à noter également que le procédé ci-dessus et l'appa-
reil destiné à sa mise en oeuvre sont difficiles à réaliser, puisqu'ils com-
portent un grand nombre d'opérations et de dispositifs auxiliaires, à savoir
l'extraction de la poussière et un collecteur de poussières cyclone, le chauf-
fage de la poussière et un dispositif approprié de transport de la poussière,
et des moyens destinés à cette fin Toutes ces opérations ne sont pas effec-
tuées simultanément, ce qui augmente la durée d'exécution du procédé.
Le procédé ci-dessus et l'appareil pour sa réalisation sont caracté-
risés également en ce que le chauffage de la poussière par un courant supplé-
mentaire de l'agent d'échange thermique provoque une augmentation de la consom-
mation de combustible.
On connaît aussi un procédé d'obtention d'un produit granulé à partir des suspensions (voir le certificat d'auteur URSS N O 402726, Cl Int F 26 B
3/12, publié le 16 08 1971), selon lequel la suspension est soumise à un sé-
chage par pulvérisation suivi de l'extraction du matériau séché contenu dans la chambre-séchoir et du classement dimensionnel pneumatique à plusieurs degrés,
les fractions fines du matériau séché étant éjectées vers la torche de pulvé-
risation de la suspension par un courant d'air indépendant.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un séchoir
à pulvérisation avec un injecteur pneumatique pour pulvériser le matériau à sé-
cher la suspension, un cyclone pour séparer le matériau séché des gaz usagés, un classificateur pneumatique à plusieurs étages, une chambre de mélange pour
mélanger l'air avec la poussière, une source d'air comprimé et un ejecteur diri-
geant la poussière vers la torche de pulvérisation Le procédé ci-dessus et l'appareil destiné à sa mise en oeuvre sont caractérisés en ce que le classement dimensionnel du matériau séché se produit comme une opération indépendante'dans un classificateur autonome à plusieurs étages dont la construction est compliquée L'admission des fractions fines du matériau séché vers la torche de pulvérisation de la suspension, c'est-à-dire
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dans le séchoir à pulvérisation, nécessite un dispositif approprié et l'énergie
de l'air comprimé, ce qui complique considérablement le procédé et la'construc-
tion de l'appareil et augmente la durée d'exécution du procédé Il est à noter
également que le procédé ci-dessus et l'appareil pour sa réalisation ne per-
mettent pas de conduire un traitement thermique à haute température du maté- riau granulé, aussi ne sont-ils utilisables que pour le séchage, ce qui limite
évidemment le domaine de leur emploi.
On connaît également un procédé d'obtention de matériaux granulés qui comprend la pulvérisation de la suspension par un disque rotatif, le séchage de la suspension, l'évacuation des gaz usagés avec une part du produit séché, la séDaration d'une partie du produit séché des gaz usagés et l'admission de ladite partie du produit vers le disque rotatif (voir le brevet RFA no 2 201 111,
Cl Int F 26 B B 3/12, publié le 11 01 1972).
L'appareil pour mettre en oeuvre ce procédé comporte une chambre-
séchoir dans laquelle est monté un disque pulvérisateur rotatif, des moyens d'admission de la suspension vers ce disque rotatif, des moyens pour le départ
des gaz usagés avec une part du produit séché, un cyclone pour séparer le pro-
duit séché des gaz usagés, disposé dans la chambre-séchoir coaxialement avec le disque pulvérisateur rotatif à une certaine distance de celui-ci, un tube d'échappement des gaz associé au cyclone, ainsi que des moyens pour la décharge
du produit en dehors de la partie inférieure de la chambre-séchoir.
Ce procédé d'obtention de matériaux granulés et l'appareil pour sa
mise en oeuvre sont caractérisés en ce qu'on amène vers la torche de pulvérisa-
tion, formée par le disque pulvérisateur rotatif, un matériau séché non classé
dimensionnellement, ce qui ne permet pas d'obtenir un produit fini monofrac-
tionné En outre, le produit séché est admis vers le disque rotatif par un courant de gaz usagés sans que les particules du produit se chauffent; il en résulte que l'intensité des échanges de chaleur et de masse s'affaiblit Il est à noter que l'admission du produit séché vers le disque rotatif s'accomplit uniquement grâce à la dépression provoquée par la rotation dudit disque, aussi ces procédé et appareil ne peuvent-ils fonctionner que pour une pulvérisation par disque et ne conviennent-ils pas pour d'autres modes de pulvérisation En outre, ces procédé et appareil sont compliqués et la disposition du cyclone dans la chambre- séchoir réduit le volume utile de celle-ci qui abaisse le
rendement du procédé et de l'appareil et complique l'entretien de celuici.
Ces procédé et appareil sont caractérisés également en ce qu'ils ne
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permettent pas d'accomplir un traitement thermique à haute température, ce qui
limite le domaine de leur emploi.
On connaît en outre un procédé d'obtention de matériaux granulés à partir d'une suspension (voir le brevet français N O 2 266 129, Cl Int F 27 B 15/00; B 01 J 6/00; C 01 F 5/10, publié le 24 10 1975), selon lequel la suspen- sion est pulvérisée dans une chambre de traitement thermique, séchée et traitée
thermiquement par le courant d'un agent d'échange thermique amené tangentielle-
ment dans ladite chambre Le matériau ayant subi le traitement thermique est extrait de la chambre de traitement thermique par un dispositif de décharge, une certaine partie dudit matériau étant entraînée hors de la chambre par le courant de gaz usagés Ensuite, cette partie se sépare des gaz usagés dans un séparateur disposé en dehors de la chambre de traitement thermique et est amenée dans la zone disposée au-dessous de la zone de disposition des chalumeaux ou
conduite directement dans ceux-ci.
L'appareil pour réaliser ce procédé d'obtention de matériaux granulés
comporte une chambre cylindrique de traitement thermique, des moyens pour pul-
vériser la suspension, des chalumeaux ou tuyaux disposés tangentiellement dans la partie inférieure de la chambre, une conduite d'évacuation des gaz usagés dans laquelle les particules du matériau se séparent des gaz usagés, une conduite de retour dudit matériau dans la zone disposée sous les chalumeaux ou conduits directement dans ceux-ci, ainsi que des moyens de décharge des
matériaux ayant subi le traitement thermique, en dehors de la partie infé-
rieure de la chambre.
Le procédé ci-dessus et l'appareil pour sa mise en oeuvre ne permet-
tent pas d'obtenir un produit traité thermiquement ayant une composition granu-
lométrique homogène dufaitdel'absence de classement dimensionnel des granules
du produit, de sorte que le matériau fini présente une composition polydis-
persée En outre, le matériau séparé des gaz usagés retourne dans la chambre, o il se mélange, après sa calcination, avec l'autre partie du matériau, ce qui augmente le nombre de fractions pulvérulentes dans le produit fini et éleve encore la non-homogénéité de dispersion Il est à noter également que la nécessité de séparation des fractions pulvérulentes dans une installation indépendante, suivie de leur retour dans l'appareil, complique aussi bien
l'exécution du procédé que la construction de l'appareil Ces procédé et appa-
reil sont caractérisés également en ce qu'ils ne permettent pas de conduire le traitement de la suspension à des capacités qui diffèrent de la capacité
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nominale de 5 à 10 fois tout en maintenant constante la consommation spécifique du combustible, puisque, à une diminution de la capacité et de la consommation du combustible, le régime aérodynamique de fonctionnement dudit appareil se voit perturbé (la quantité de combustible diminue, alors que les dimensions de l'installation restent inchangées) De ce fait, le domaine d'utilisation des-
dits procédé et appareil se trouve limité.
On connaît encore un procédé d'obtention de matériaux granulés à partir de suspensions (voir le brevet français N O 2 080 016, Cl Int F 26
B 5/00, publié le 18 10 1971) selon lequel la suspension est admise par pulvé-
risation dans le courant descendant d'un agent d'échange thermique, formé par des buses disposées tangentiellement, et séchée dans ce courant lors de son acheminement vers le bas à co-courant de l'agent d'échange thermique, Ensuite, grâce à la formation d'un autre courant, notamment un courant ascendant d'air, le matériau séché se sépare de l'agent d'échange thermique dans la zone de
rencontre de ces deux courants et se décharge en dehors de l'installation.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé d'obtention de maté-
riaux granulés comporte une chambre-séchoir cylindrique divisée par une cloison en une partie supérieure et une partie inférieure, des moyens de pulvérisation de la suspension, des moyens d'admission de l'agent d'échange thermique et de l'air disposés tangentiellement de manière à former un courant descendant d'agent d'échange thermique dans la partie supérieure de la chambre et un courant ascendant d'air dans sa partie inférieure, ainsi qu'un dispositif de
décharge disposé au niveau de ladite cloison.
Le procédé ci-dessus et l'appareil par sa réalisation, sont caracté-
risés en ce que les fractions fines du matériau se mêlent aux grosses particules dans la zone de décharge, ce qui fait que le matériau séché a une composition polydispersée En outre, ces procédé et appareil sont caractérisés en ce qu'aussi bien le déroulement du procédé d'obtention du matériau granulé, que
la construction de l'appareil sont compliqués.
Il est à noter également que ces procédé et appareil ne permettent
pas d'obtenir un matériau granulé à capacités différentes pour une même consom-
mation du combustible, puisque le traitement du matériau par un tel procédé nécessite une rigoureuse observation du régime aérodynamique, ce régime étant perturbé en cas de réduction de la consommation du combustible En conséquence, le traitement du matériau à une faible capacité provoque une augmentation de
la consommation spécifique du combustible.
On connaît enfin un procédé d'obtention de matériaux granulés à partir de suspensions et un appareil pour sa réalisation (voir le brevet français N O 2 083 223, Cl Int F 26 B 3/00, publié le 10 12 1971, priorité japonaise du 01 07 1970; brevet N O 47 026, 1970) qui est le plus proche, de par son idée technique, du procédé faisant l'objet de l'invention. Ce procédé comporte les opérations suivantes: la formation d'une
couche de particules solides du matériau séché sur le fond d'une chambre-
séchoir délimitée par un cylindre vertical; l'insufflation d'un agent d'échange thermique dans ladite couche à travers sa partie inférieure pour rendre cette couche fluidifiée; l'admission de l'agent d'échange thermique dans la chambre-séchoir sous la forme d'un courant tourbillonnaire descendant le long des parois latérales de la chambre- séchoir, de sorte qu'il se produise une circulation des particules du matériau séché depuis la couche fluidifiée vers le haut, le long de l'axe de la chambre-séchoir; la pulvérisation de la suspension dans la partie supérieure de la chambre-séchoir, provoquant une collision des gouttes de la suspension avec les particules fines du matériau séché circulant depuis la couche fluidifiée cette collision donnant naissance à de plus grosses particules; le séchage desdites grosses particules à co-courant avec l'agent d'échange thermique; et l'évacuation des particules les plus grosses hors de la couche pseudo-liquide Dans ce cas, on entend par"couche fluidifiée des particules solides
du matériau séché", la transformation de la couche du matériau granulaire sé-
ché en une couche fluide sous l'action d'un agent de fluidisation passant à
travers ladite couche, cet agent étant'en la circonstancel'agentd'échangethermique.
L'appareil pour réaliser le procédé ci-dessus comporte une chambre-
séchoir ayant la forme d'un cylindre vertical pourvu d'un orifice pour l'admis-
sion, dans sa partie supérieure, du gaz à l'aide duquel est formé un courant
descendant hélicoïdal de l'agent d'échange thermique, des moyens de pulvérisa-
tion de la suspension disposés à l'intérieur de la chambre-séchoir, une plaque perforée disposée dans la partie inférieure de la chambre, des moyens pour l'insufflation de l'agent d'échange thermique à travers ladite plaque perforée pour la formation d'une couche fluidifiée de particules solides du matériau séché, un orifice ménagé dans la partie supérieure de la chambre-séchoir pour l'évacuation des gaz usagés, ainsi que des moyens pour la décharge du produit
fini hors de la chambre-séchoir.
Le procédé ci-dessus d'obtention d'un produit granulé et l'appareil pour sa mise en oeuvre sont caractérisés en ce que, pour effectuer le processus de granulation, on emploie deux courants de l'agent d'échange thermique, l'un de ces courants étant amené vers la torche de pulvérisation de la suspension et l'autre, dans la couche fluidifiée des particules solides du matériau séché La présence de ladite couche fluidifiée des particules solides du matériau séché nécessite un dosage rigoureux des quantités de suspension admises
et de matériau se trouvant dans la couche fluidifiee des particules soli-
des, puisque, en cas d'une augmentation de la quantité de suspension à sécher, une quantité excessive de matériau séché peut être introduite dans la couche fluidifiée des particules solides, en provoquant ainsi la transformation
de cette couche fluidifiée en une couche compacte et son obstruction ulté-
rieure D'autre part, à une diminution de la quantité de suspension à sécher, ou bien à une augmentation de la quantité d'agent d'échange thermique admis dans la couche fluidifiée des particules solides du matériau séché, augmente
le taux de poussière quittant l'appareil, ce qui est également indésirable.
Etant donné les phénomènes mentionnés, il faut maintenir strictement un rapport déterminé des quantités d'agent d'échange thermique admises, d'une part,dansle courant descendant vers la zone de pulvérisation de la suspension et d'autre
part, dans la couche fluidifiée des particules solides du matériau séché.
Il résulte de ce qui précède que les régimes aerodynamique et thermique de
fonctionnement de l'appareil, ainsi que leur contrôle se compliquent considé-
rablement. En outre, la décharge du produit fini en dehors de l'installation à travers la partie inférieure de la couche fluidifiée des particules solides du matériau séché peut mener à l'entraînement des particules fines dans le produit fini, puisque, dans le cas d'une augmentation de la teneur en particules solides de ladite couche audessus d'une valeur admissible, peut se produire le "transpercement" de cette couche, ce qui sera justement la cause, de la pénétration des particules fines du matériau séché dans le produit fini Il est à noter également que, lors du mouvement des particules solides du matériau séché dans la couché fluidifiée, ce mouvement n'est pas direct si bien que la durée du processus de granulation et le départ de la poussière en dehors de
l'appareil se trouvent augmentés.
Ces procédé et appareil sont caractérisés également en ce que le traitement thermique du matériau par un agent d'échange thermique à haute température est très compliqué, puisque lors du chauffage de certains matériaux et de leur dissociation peut se produire la formation d'agglomérats (par exemple, en cas de traitement thermique de granules de la matière première
de ciment) ce qui mène à une obstruction de la couche fluidisée des par-
ticules solides du matériau séché Qui plus est, en cas de formation d'une phase liquide sur la surface des granules du matériau à traiter thermiquement,
la formation d'agglomérats importants rend l'utilisation de la couche flui-
disée des particules solides tout à fait impossible Ainsi, ces procédé et appareil ne permettent pas de conduire le traitement thermique des matériaux
variés et ne sont applicables qu'au séchage d'une suspension.
En outre, le procédé et l'appareil décrits ne permettent pas de conduire le traitement de la suspension à des capacités différentes pour une consommation spécifique constante du combustible Pour avoir une consommation spécifique constante du combustible, si la quantité de suspension à traiter est réduite de 5 à 7 fois, le débit total d'agent d'échange thermique doit être réduit dans le même rapport Or, dans le cas considéré, une diminution de la quantité d'agent d'échange thermique, se déplaçant selon le courant descendant et dans la couche fluidisée des particules solides du matériau séché,
conduirait à une perturbation du régime aérodynamique du procédé et de l'ins-
tallation, de sorte que le traitement du matériau devient impossible.
Il est à noter également que, comme le séchage du matériau se produit à concourant avec l'agent d'échange thermique, l'intensité des processus
d'échange de chaleur et de masse se trouve abaissée.
La présente invention a essentiellement pour but de mettre au point un procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension et de fournir une installation pour la réalisation dudit procédé dans lesquels les
directions des courants de la suspension et de l'agent d'échange thermique (co-
liporteur) et aussi des granules du produit soient organisées de telle sorte (et ceci avec une installation réalisée de telle sorte) que l'on soit assuré d'une
utilisation plus efficace de la chaleur du caloporteur tout en obtenant un pro-
duit très homogène ( du point de vue de la granulométrie) et en simplifiant la
construction de l'appareil.
Ce but poursuivi est atteint grâce à un-procédé d'obtention de pro-
duits granulés à partir d'une suspension, comportant la pulvérisation de la suspension, dans une zone de pulvérisation, l'admission d'un agent thermique
pour pulvériser la suspension sous la forme d'un courant hélicoîdal, le sé-
chage de la suspension par ledit agent d'échange thermique avec l'admission simultanée des particules fines du matériau séché dans la zone de pulvérisation,
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i 1 l'évacuation de l'agent d'échange thermique usagé après séchage de la suspension, le traitement thermique des granules obtenus après séchage et leur évacuation de la zone de traitement thermique, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on effectue le séchage de la suspension de sorte que celle-ci soit à concourant et à contre-courant de l'agent d'échange thermique qu'on introduit dans la zone disposée au-dessous de la zone depulvérisation de la suspension, que l'on sépare par ce même courant de l'agent d'échange thermique les fractions fines du matériau séché, que l'on amène ces fractions fines dans la zone-de pulvérisation de la suspension et que l'on chauffe ensuite à contre-courant
les granules obtenus lors du processus de séchage, pendant leur mouvement héli-
coïdal vers le bas, jusqu'à une température assurant les propriétés recherchées
du produit.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé d'obtention de pro-
duits granulés à partir d'une suspension, comporte une chambre, des moyens d'admission de l'agent d'échange thermique, des moyens de pulvérisation de la suspension disposés à l'intérieur de ladite chambre, des raccords prévus dans le corps de la chambre destinés à l'évacuation des gaz usagés et des moyens d'évacuation du produit granulé traité thermiquement dans la partie inférieure de la chambre, et est caractérisé en ce que la chambre présente une section transversale variable suivant la hauteur et reçoit dans sa partie supérieure, ayant les plus grandes dimensions, lesdits moyens de pulvérisation de la suspension et dans sa partie inférieure, lesdits moyens d'admission de l'agent d'échange thermique qui sont disposés suivant des spirales, les spires desdites spirales ayant leur pas et leur diamètre variables suivant la hauteur de la chambre en augmentant en direction de l'endroit o sont disposés les moyens de pulvérisation de la suspension, de sorte que se forment dans la
chambre des courants ascendants hélicoïidaux de l'agent d'échange thermique.
Le séchage de la suspension à concourant et à contre-courant de l'agent d'échange thermique qui s'effectue dans la partie supérieure de la chambre, présentant les plus grandes dimensions, assure un régime de séchage particulièrement favorable, évitant la possibilité d'adhérence éventuelle des particules aux parois de la chambre Les particules séchées de la suspension pénètrent donc dans la zone de traitement thermique à haute température sous
la forme de granules séchés.
L'admission de l'agent d'échange thermique dans la zone disposée au-
dessous de la zone de pulvérisation de la suspension à l'aide des moyens
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d'admission dudit agent qui sont disposés dans la partie inférieure de la cham-
bre suivant des spirales, dont le pas et le diamètre des spires varient suivant la hauteur-de la chambre en augmentant en direction de la zone de pulvérisation de la suspension, assure l'obtention simultanée de tout une série d'effets techniques: création d'un courant hélicoïdal ascendant de l'agent d'échange thermique dirigé de bas en haut vers la zone de pulvérisation de la suspension; classement dimensionnel du matériau séché et séparation des granules de calibre désiré des particules fines par ce même courant d'agent d'échange thermique; traitement thermique, simultanément avec le classement, des granules séparés pendant leur mouvement hélicoïdal en bas à contre-courant-dudit courant d'agent d'échange thermique; possibilité d'agrandissement des particules fines séparées grâce à leur admission dans la zone de pulvérisation de la suspension; intensi, fication du processus de séchage par amenée des particules fines chauffées du produit séché dans la zone de pulvérisation de la suspension et utilisation de ces particules fines en qualité de noyaux de formation de granules-plus gros; enfin, réduction de la durée d'exécution de l'ensemble du procédé, puisqu'une
telle organisation permet d'exécuter simultanément toutes les opérations sus-
mentionnées. Il est avantageux, selon l'une des variantes de réalisation du procédé de l'invention, d'obtenir une partie de l'agent d'échange thermique par amenée d'un gaz à froid à travers les granules chauffés sous la forme d'un courant
ascendant hélicoïdal à contre-courant du mouvement desdits granules chauffés.
L'amenée du gaz froid à contre-courant des granulés, sous la forme d'un courant ascendant hélicoïdal, permet d'utiliser le gaz, chauffé par échange de chaleur avec les granules, en qualité d'agent d'échange thermique
ce qui économise le combustible nécessaire pour la réalisation du procédé.
Il est avantageux, selon une autre variante de réalisation du procédé de l'invention, d'utiliser la partie de l'agent d'échange thermique obtenue par passage du gaz à froid à travers les granules-chauffés, en qualité d'oxydant pour bruler le combustible servant à chauffer le courant d'agent d'échange thermique acheminé vers la zone disposée au-dessous de la zone de
pulvérisation de la suspension.
La possibilité d'utilisation d'une partie de l'agent d'échange ther-
mique en qualité d'oxydant pour bruler du combustible permet d'améliorer
l'efficacité thermodynamique du processus de combustion et de réduire la consom-
mation du combustible.
Il est avantageux, en cas de traitement par ledit procédé des suspen-
sions de carbonates, de choisir la température de l'agent d'échange thermique
admis dans la zone disposée au-dessous de la zone de pulvérisation de la sus-
pension, dans la gamme de 750 à 1750 'C.
Les limites indiquées de la température de l'agent d'échange thermique
admis dans la zone disposée au-dessous de la zone de pulvérisation de la suspen-
sion permettent d'obtenir des produits présentant diverses propriétés physico-
chimiques et mécaniques Par exemple, on peut obtenir à partir d'une même
suspension crayeuse, aussi bien des engrais crayeux que la chaux Pour l'ob-
tention d'engrais crayeux non détrempables, -la température minimale de l'agent d'échange thermique doit être de 7500 C.
La même limite inférieure de température, 7500 C, est un minimum néces-
saire pour la décarbonisation de la poudre, matière première de ciment, jusqu'à ,0 %. La limite supérieure de température, 17500 C, est la valeur limite
admissible en cas de traitement thermique de matériaux calcaires granulés con-
tenant de 95 à 98 % du carbonate de calcium, Ca C 03, visant à obtenir la chaux.
Une pflus haute température provoquerait une surcuisson inadmissible de la chaux.
Il est avantageux également que la vitesse initiale du courant d'agent
d'échange thermique soit choisie entre 50 et 150 m/s.
En faisant varier la vitesse initiale du courant d'agent d'échange thermique dans la gamme de 50 à 150 m/s, on peut faire varier le degré de
tourbillonnement du courant hélicoïdal d'agent d'échange thermique et l'inten-
sité du champ centrifuge dans lequel se produit le classement dimensionnel du
matériau De ce fait, en faisant varier les conditions du classement, on faci-
lite l'obtention de granules de calibres différents A la limite inférieure de la vitesse initiale correspondant des granules de calibre d'environ 200 pm,
* à la limite supérieure, d'environ 800 pm.
Selon l'une des variantes d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension, il est avantageux de réaliser une partie des moyens d'admission de l'agent d'échange thermique sous forme de chalumeaux ou conduits servant à obtenir un agent d'échange thermique à haute température, alors que l'autre partie des
moyens d'admission d'agent d'échange thermique, disposée au-dessous des chalu-
meaux ou conduits mentionnés, doit être réalisée sous forme de buses associées
à une source de gaz froid.
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Une telle réalisation de l'appareil permet d'accomplir aussi bien le chauffage à haute température des granules du produit, que leur refroidissement, ce qui rend possible leur transport ultérieur et l'empaquetage du produit à l'état refroidi En outre, la chaleur obtenue lors du refroidissement efficace des granules retourne dans le cycle technologique et en augmente son rendement économique. Selon une autre variante d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension, il est avantageux de pourvoir la partie inférieure de la chambre d'un plan de joint horizontal et d'exécuter la partie disposée au-dessous de celui-ci de sorte qu'elle soit amovible et assujettie sur une plate-forme avec possibilité
de mouvement en direction perpendiculaire à l'axe vertical de la partie supé-
rieure de la chambre, ladite plate-forme devant être pourvue d'au moins une
partie mobile de dimension différente.
Une telle exécution de l'appareil permet d'obtenir un produit granulé à partir d'une suspension et ceci à des capacités différentes, par exemple à la capacité nominale et à une capacité de 5 à 10 fois moindre, la consommation spécifique du combustible étant constante Dans ce cas, au lieu de deux ou plusieurs appareils encombrants indépendants, on n'emploie qu'un seul appareil, ce qui réduit l'aire productive et la quantité nécessaire de matériaux, et également facilite l'entretien de l'appareil, puisque le changement rapide de
sa construction assure la continuité du procédé technologique.
L'invention sera expliquée ci-dessous à l'aide de la description
détaillée d'un certain nombre d'exemples de réalisation pratique, en se réfé-
rant aux dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 est un schéma explicatif du procédé d'obtention de pro-
duits granulés à partir d'une suspension selon l'invention; la figure 2 est un schéma explicatif du procédé d'obtention d'un produit granulé, consistant en une poudre de ciment décarbonisée, à partir d'une suspension de matière première de ciment;
la figure 3 représente un exemple d'exécution de l'appareil réali-
sant le procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension, selon l'invention, vue en coupe longitudinale; la figure 4 est une coupe selon la linge IV-IV de la figure 3 à échelle agrandie; la'figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 3 à
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échelle agrandie; la figure 6 est une vue du détail "A" de la figure 3 à échelle agrandie vue latérale; la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la figure 3, à échelle agrandie; la figure 8 est une vue du détail "B" de la figure 3 à échelle agrandie, vue latérale;
la figure 9 représente un exemple d'exécution de l'appareil réali-
sant le procédé d'obtention d'un produit granulé (poudre de ciment décarboni-
sée) à partir d'une suspension, vue en coupe longitudinale; la figure 10 est une coupe selon la ligne X-X de la figure 9, à échelle agrandie; la figure 11 est une coupe selon la ligne XI-XI de la figure 9, à échelle agrandie; la figure 12 représente un autre exemple d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé d'obtention de produits granulés à partir
d'une suspension selon l'invention, avec un plan de joint horizontal et la par-
tie inférieure de la chambre à deux différentes dimensions, vue en coupe longi-
tudinale. Le procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension
est illustré par le schéma représenté au dessin, figure 1.
La suspension initiale 1 est pulvérisée par des moyens 2 (par exemple des buses) disposés dans la partie supérieure d'une chambre 3 Dans la partie inférieure de la chambre 3, on forme un courant hélicoïdal ascendant d'un agent d'échange thermique 4 Les gouttes de la suspension pulvérisée 1, qui pénètrent dans le courant dudit agent 4, se meuvent d'abord à concourant avec ledit agent jusqu'au point supérieur de leur trajectoire et sèchent jusqu'à
formation de particules ayant une teneur en humidité de l'ordre de 8,0 à 12,0 %.
Ensuite, lors de leur chute, ces particules se meuvent à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4 et sèchent jusqu'à une humidité de l'ordre de 0,1 à 3,0 % De cette façon, on assure un séchage complet des granules et on évite leur adhésion éventuelle aux parois de la chambre 3 Le matériau séché, présentant une composition granulométrique non homogène, tombe par gravité
dans la partie inférieure de la chambre 3, o les plus gros granules sont pro-
jectés par les forces centrifuges, prenant naissance grâce au tourbillonnement du courant d'agent d'échange thermique 4, vers les parois latérales de la
chambre 3 et se meuvent vers le bas à proximité de ces parois suivant des spi-
rales à contre-courant avec l'agent d'échange thermique 4 Ces granules se chauffent dans le courant dudit agent 4 jusqu'à une température assurant les propriétés recherchées du produit Les fractions fines 5 du matériau, séparées lors du classement dimensionnel sont entraînées vers le haut par le courant hélicoïdal d'agent d'échange thermique 4, se réchauffent dans ce courant et
sont transportées par celui-ci dans la zone de pulvérisation de la suspension 1.
Dans cette zone, les gouttes pulvérisées de la suspension 1 se réunissent avec les particules fines 5 en formant des particules de plus grandes dimensions qu'on soumet ensuite au séchage, les particules fines 5 chauffées jouant le rôle de noyaux chauds ce qui intensifie le processus de séchage et permet
d'obtenir après celui-ci de gros granules.
Le calibre des granules entraînés lors du classement dimensionnel par le courant d'agent d'échange thermique 4 est réglable dans les limites de 200 à 800 pm par variation de la vitesse initiale du courant dudit agent 4 dans la
gamme de 50 à 150 m/s.
La température de l'agent d'échange thermique 4, au moyen duquel on
effectue le traitement thermique des granules séchés obtenus à partir des sus-
pensions de carbonates, doit être choisie entre 750 et 1750 'C en fonction de la forme et des propriétés recherchées du produit fini Ainsi, pour l'obtention
d'engrais crayeux, la température doit être de 7500 C, alors que pour le traite-
ment thermique des granules de chaux elle est choisie égale à 1750 C. Si les granules traités thermiquement n'ont pas à subir un traitement thermique ultérieur, on les soumet au refroidissement Dans ce but, on fait circuler au travers des granules chauffés, à contre-courant de ceux- ci, un -courant hélico&dal ascendant d'un gaz 6 de basse température Ce gaz 6 s'échauffe et peut être utilisé par la suite soit en qualité d'agent d'échange thermique, que l'on amène dans la partie supérieure de la chambre 3 pour le séchage de la suspension 1 et le traitement thermique des particules séchées, soit en tant qu'oxydant pour le brûlage du combustible Dans ce dernier cas, le gaz 6 est
admis dans la zone disposée au-dessous de la zone de pulvérisation de la suspen-
sion 1, o il se mêle avec le combustible utilisé pour le séchage et le traite-
ment thermique des granules De ce fait, il est assuré une combustion efficace du combustible et il se forme un courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 Grâce à l'augmentation de l'effet thermodynamique de combustion, on obtient une économie du combustible Le produit fini, se présentant sous la
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forme de granules refroidis, est amené à l'empaquetage.
Si le refroidissement n'est pas nécessaire, les granules chauffés peuvent être amenés à une étape spéciale de traitement thermique, comme, par exemple, une étape de frittage et de fusion, dans le cas de la fabrication de clinker de ciment. Ci-dessous sont donnés des exemples particuliers de réalisation du
procédé d'obtention de produits granulés à partir de suspensions.
EXEMPLE 1
A titre d'exemple de réalisation du procédé selon l'invention, on l'applique au cas de l'obtention de chaux granulée à partir de craie impure possédant une humidité naturelle de 23,0 à 25,0 % Une telle craie se présente sous la forme d'une masse pàteuse contenant jusqu'à 13,0 à 15, 0 % de grosses inclusions formées de bioxyde de silicium (Si O 2), dont le calibre est de l'ordre de 5 à 500 mm, qui ne peut donc être soumise à un traitement thermique direct;
en outre, la chaux obtenue par un tel traitement présente une basse activité.
C'est pourquoi l'on humidifie cette craie avec de l'eau et on la transforme
en une suspension contenant 40,0 % d'humidité Ensuite, on débarrasse la suspen-
sion des inclusions étrangères, par exemple à l'aide de vibroépurateurs Après cette épuration, la substance sèche de la suspension résultante présente la composition chimique suivante, en pourcentage pondéral: Ca CO 3: 95,0 Si O 2: 2,4
A 1203: 1,5
Mg CO 3: 0,6
Fe 203: 0,5.
Pour obtenir 1 kg de chaux ayant une activité de 90,0 %, il faut consommer
2,91 kg de suspension de matière crayeuse La suspension de matière crayeu-
se 1 (figure 1) ayant une teneur en humidité de 40,0 % et débarrassée des in-
clusions dont les dimensions dépassent 3 mm, est amenée sous une pression de 2,5 à 3,0 M Pa vers l'emplacement des moyens de pulvérisation 2, consistant par exemple en des buses, qui la transformant en gouttes ayant une dimension de 20,0 à 800 pin On amène dans la partie inférieure de la chambre un mélange air-combustible (gaz combustible plus air primaire) à une vitesse initiale de 7,6 à 9,0 m/s, la quantité d'air primaire formant 10,0 à 20,0 % de la totalité de l'air nécessaire pour bruler le gaz, le
coefficient d'excès d'air oc étant de l'ordre de 1,1 à 1,3 La par-
tie restante d'air, 90,0 à 80,0 % de la totalité de l'air, est amenée dans la chambre par un courant hélicoïdal ascendant depuis la zone située plus bas et se mêle au le courant du gaz combustible et de l'air primaire formé Le gaz brûle dans ce mélange en formant un courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 ayant une température de 1600 à 17500 C et une vitesse initiale de 50,0 m/s. Les gouttes de la suspension pulvérisée 1 s'acheminant dans le courant
d'agent gazeux d'échange thermique 4, d'abord à concourant et ensuite à contre-
courant avec celui-ci, sèchent jusqu'à l'obtention de granules présentant un
taux d'humidité de 0,1 à 3,0 % et ayant un calibre de 15 à 300 vm, la tempéra-
ture dans la zone de séchage étant comprise entre 700 et 9000 C à l'entrée,
entre 200 et 250 'C au milieu et entre 120 et 150 C à la sortie de ladite zone.
Les particules séchées sont entraînées par le courant hélicosdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 à haute température, les particules 5 de calibre inférieur à 200 im se séparent de l'ensemble du matériau et étant véhiculées vers la zone de pulvérisation de la suspension 1 Pendant leur mouvement vers cette zone, les particules 5 s'échauffent dans le courant d'agent d'échange thermique 4 et se heurtent aux gouttes de la suspension pulvérisée 1, grâce à quoi on obtient des granules agrandis et une composition granulométrique plus homogène du matériau séché Lesdites particules 5 chauffées servent de noyaux
de formation de particules agrandies et intensifient le processus de séchage.
Les granules de calibre supérieur à 200 pm qui se dégagent du matériau séché
sont projetés par les forces centrifuges vers les parois de la partie infé-
rieure de la chambre 3 et se meuvent vers le bas suivant des spirales à contre-
courant de l'agent d'échange thermique 4 Lors de ce nîouvement, ils se chauf-
fent par échange calorifique jusqu'à une température de 950 à 10000 C à laquelle
se produit la dissociation de la partie carbonatée du calcaire des granules.
La réaction de dissociation du calcaire se déroule avec un effet endothermique de 1660 k J parkg, et par suite de cet effet, ils'établitdans la zone de traitement du matériau une température comprise entre 1000 et 11000 C A la sortie des granules hors du courant d'agent d'échange thermique 4, le carbonate de calcium Ca CO 3 contenu dans ces granules se transforme presque complètement, avec un degré de dissociation de 95,0 à 99,0 %, en chaux anhydre, Ca O Les granules chauffés de la chaux anhydre, présentant un calibre de 200 à 300 pm, sont entraînés dans le courant hélicoïdal ascendant du gaz froid 6, c'est-à- dire de l'air secondaire, et, du fait de l'échange calorifique, se refroidissent jusqu'à une température de 50 à 1000 C, tandis que l'air secondaire se réchauffe
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jusqu'à une température de 300 à 4000 C Ensuite, le gaz chauffé 6, c'està-dire l'air secondaire, en montant suivant une spirale, se mêle au gaz combustible
et à l'air primaire, en formant un courant hélicoïdal d'agent d'échange thermi-
que 4, alors que les granules refroidis de chaux anhydre constituent déjà un produit fini qui est envoyé vers l'étape d'empaquetage Du fait du chauffage du courant de gaz 6 par la chaleur des granules, le rendement économique du procédé augmente car sont éliminées les pertes de chaleur qui sont propres au transport du produit chauffé vers le réfrigérant et au retour de chaleur dans
le système.
En qualité de combustible, outre des gaz combustibles, par exemple du gaz naturel, on peut utiliser également le mazout ou un combustible solide Dans ce cas, seule la construction de conduits ou chalumeaux, produisant l'agent d'échange thermique 4 à haute température, doit être modifiée La quantité de chaleur nécessaire pour obtenir l kg de chaux est dans ce cas de 6200 à 6700 k J. La chaux anhydre refroidie se présente à l'état fini sous la forme
d'un produit non poussiéreux microgranulé ayant une activité de 90,0 %, le cali-
bre des granules étant de 200 à 300 um et le temps d'extinction de 6,5 minutes.
EXEMPLE 2
A titre d'un autre exemple du procédé selon l'invention est étudié le cas de l'obtention de chaux granulée à partir de craie impure; dans ce cas
l'humidité, la composition chimique et les conditions de granulation de la sus-
pension sont les mêmes que celles qui sont indiquées dans l'exemple 1, mais la vitesse initiale d'admission du mélange air-combustible est de 9, 0 à
,5 m/s Dans ces conditions, la vitesse initiale de l'agent d'échange thermi-
que 4 est de 60 à 100 m/s Les granules du produit obtenu après un tel traite-
ment ont un calibre de 300 à 450 Pm.
EXEMPLE 3
A titre d'un autre exemple encore du procédé selon l'invention, est étudié le cas de l'obtention de chaux granulée à partir de craie impure; dans
ce cas également l'humidité, la composition chimique et les conditions de gra-
nulation de la suspension sont les mêmes que celles qui sont indiquées dans l'exemple 1, mais la vitesse initiale d'admission du mélange aircombustible est de 15,5 à 22 m/s Dans ces conditions, la vitesse initiale de l'agent d'échange thermique 4 est de 100 à 150 m/s Les granules du produit obtenu
après un tel traitement ont un calibre de 450 à 800 Hiu.
EXEMPLE 4
A titre d'un autre exemple encore du procédé selon l'invention, est étudié le cas de l'obtention de chaux granulée à partir d'une suspension
de matière crayeuse.
Le composition chimique, les conditions de pulvérisation de la suspension et l'aérodynamique du procédé mis en oeuvre sont les mêmes que celles qui
sont décrites dans l Vexemple 1.
Pour obtenir de la chaux sous forme de granules de 450 à 550 Pm, on amène le mélange air-combustible dans la partie inférieure de la chambre 3 à une vitesse initiale de 15,0 à 16,5 m/s La quantité d'air primaire admis avec le combustible est de 15,0 à 25,0 % de la totalité de l'air nécessaire pour brûler le combustible, le coefficient d'excès d'air étant de 1,1 à 1,3 La partie restante d'air, c'est-à-dire l'air secondaire présente, en une quantité
de l'ordre de 85,0 à 75,0 % de la totalité de l'air, forme un courant hélicoi-
dal ascendant à une vitesse initiale de 90 à 100 m/s Ce courant du gaz 6 (air) (figure 1), passe à travers les granules, est chauffé jusqu'à une température de 350 à 4500 C et se mêle au courant du mélange aircombustible Le combustible brûle en formant un courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 ayant une température de 1600 à 1750 'C et une vitesse initiale de 90 à 100 m/s Les granules du matériau séché sont classés dimensionnellement par le courant dudit agent 4, les granules de calibre inférieur à 480-500 pm se
déplaçant sous la forme d'un courant des particules 5 vers la torche de pu Ivé-
risation de la suspension 1, alors que les granules plus gros sont projetés
par les forces centrifuges vers les parois de la partie inférieure de la cham-
bre 3 et se meuvent vers le bas, selon des spirales, à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4 Pendant ce mouvement, ils sont chauffés jusqu'à 950 à 10000 C et leur partie carbonatée se dissocie avec formation de chaux anhydre et de-gaz carbonique La réaction de dissociation se déroule avec absorption de chaleur Ainsi, dans la partie inférieure de la chambre 3 s'établit une température comprise entre 1000 et 11000 C Le procédé ultérieur de traitement
des granules est analogue à celui de l'exemple 1.
La chaux anhydre obtenue par le procédé ci-dessus se présente sous forme d'un produit granulé ayant une activité de 90,0 %, le calibre des granules
étant de 450 à 550 Pm et le temps d'extinction de 7 à 7,5 minutes.
EXEMPLE 5
A titre d'un autre exemple encore de réalisation du procédé selon l'invention, considérons le cas de l'obtention de chaux granulée à partir du résidu du filtre dans la fabrication du sucre Ce résidu est le déchet du procédé d'épuration du jus saccharifère par le lait de chaux et se présente
sous la forme d'une suspension ayant une teneur en humidité de 40,0 à 50, 0 %.
La substance sèche de cette suspension présente la composition chimique sui-
vante, en pourcentage pondéral: Ca CO 3: 90,4 impuretés organiques: 4,2 impuretés minérales: 554 Compte tenu de l'entrainement de poussière en dehors de l'installation ( 2,0 %), il faut obtenir 1 kg de chaux anhydre (Ca O) ayant une activité de 85,0 %,
consommer environ 1,86 kg de résidu du filtre rapporté à la substance sèche.
La suspension initiale 1, le résidu du filtre, (figure 1) est pulvérisée sous une pression de 2,5 à 3,0 M Pa par les buses 2 dans la chambre 3 Le procédé ultérieur se déroule comme décrit dans l'exemple 1 La chaux anhydre granulée ainsi obtenue est sous forme de granules de 200 à 300 1, m Le produit contient ,6 % d'oxyde de calcium actif, le temps d'extinction de la chaux anhydre étant de 7,5 à 8,0 minutes Après l'extinction d'une-telle chaux, il ne reste pas de
grains de chaux non éteinte dans le lait de chaux obtenu.
EXEMPLE 6
Considérons à titre d'un autre exemple encore de réalisation du pro-
cédé selon l'invention, le cas de l'obtention de poudre de ciment décarbonisée à partir d'une suspension de matière première de ciment ayant une humidité de ,0 % La substance sèche de ladite suspension présente la composition chimique suivante, en pourcentage pondéral: Si O 2: 13,5
A 1203: 3,6
Fe 203: 3,5 Ca O: 43,1 Mg O: 0,6
503: 0,5
K 20: 0,4
Na 2 O: 0,4
les pertes à la calcination étant 34,4.
Le schéma de réalisation du procédé est représenté sur la figure 2 La suspen-
sion 1 de matière première de ciment est admise vers les buses 2 sous une pression de 1,8 à 2,5 M Pa et se pulvérise dans la chambre 3 en gouttes de
à 850 pm.
On amène dans la partie inférieure de la chambre 3, sous forme d'uncourant tourbillonnaire àla vitessede 120 à 150 m/s, les gaz chauds obtenus en brûlant le mélange air-combustible, le coefficient d'excès d'air a étant de 1,1 à 1,3 La température desdits gaz est comprise entre 1400 et 17500 C. En qualité de combustible, on peut utiliser le gaz naturel ou le mazout Dans la partie inférieure de la chambre 3 arrivent, depuis la zone disposée au-dessous de la zone d'admission du courant tourbillonnaire desdits gaz chauds, les gaz 7,
qui sontles produits del'oxydationdu combustible, qui se trouventà une tempéra-
ture de 1100 à 13000 C et se meuvent à une vitesse initiale de 4,0 à 6,0 m/s.
Les gouttes de la suspension pulvérisée 1 se sèchent dans la partie supérieure de la chambre 3, en se déplaçant d'abord à co-courant, ensuite à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4, jusqu'à l'obtention de granules de 15 à 750 pm, la température dans la zone de séchage étant de 150 à 2400 C La température des gaz usagés quittant après séchage la chambre 3 est comprise entre 140 et 160 C Les granules, séchés jusqu'à une humidité de 0,5 à 1,2 %, tombent par gravité dans la partie inférieure de la chambre 3, o ils sont entraînés par le courant hélicoldal-ascendant d'agent d'échange thermique 4 qui se formelors del'inflammationdumélangeair-combustible et par le courant axial d'agent d'échange thermique 7 qui se meut dans-la zone de sous-pression formée
dans la chambre 3 en raison du tourbillonnement de l'agent d'échange thermique 4.
La température de l'agent d'échange thermique 4 amené au séchage est de 750 à 9000 C Dans le courant hélicoïdal dudit agent 4 les granules dont le calibre dépasse 450 pm se séparent du matériau séché sous l'action des forces centrifuges Ils sont projetés vers les parois de la partie inférieure de la chambre 3 et s'acheminent vers le bas, selon des spirales, à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4 Les granules de calibre inférieur à 450 pm sont
entraînés par ledit agent 4 et sont amenés avec celui-ci vers la buse de pulvé-
risation de la suspension 1 sous la forme d'un courant de particules fines 5.
Lors du déplacement des granules dans ledit courant de particules 5, les gra-
nules sont chauffésjusqu'à une température de 450-à 6500 C et arrivent vers la buse de pulvérisation de la suspension à l'état chaud Lors de la collision des gouttes de la suspension pulvérisée 1 avec lesdits granules, se forment des granules ayant une plus grande dimension; la chaleur des particules fines 5 chauffées est transmise aux gouttes de la suspension 1 qui se réunissent
auxdites particules, ce qui contribue à l'intensification du procédé de séchage.
De ce fait, la dimension des granules s'agrandit et la composition granulomé-
trique du matériau séché devient plus homogène, c'est-à-dire que le matériau se présente presque sous la forme d'une même fraction granulométrique. Les granules dont le calibre dépasse 450 pm et qui se meuvent selon une spirale à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4, sont chauffés par ledit agent 4 jusqu'à une température de 950 à 1000 C A cette température, se produit une décarbonisation intense de la partie carbonatée des granules
avec dégagement du gaz carbonique Grâceà cette réaction endothermique, s'éta-
blit dans la zone de traitement thermique une température de 1000 à 1100 C En-
suite, du fait du mouvement verslebas,commence dans les granules la réaction de
formation primaire du clinker, de sorte que les granules se décarbonisent jus-
qu'à un degré de décarbonisation de 0,97 à 0,99 La poudre de ciment décarbo-
nisée, présentant des granules dont le calibre est de 450 à 600 pm, quitte la zone du courant hélicoïdal d'agent d'échange thermique 4 et parvient, en se mouvant à contre-courant du gaz 7, au stade de formation du clinker qui se produit à une température de 1350 à 1450 C La quantité totale de chaleur, nécessaire pour l'obtention d'un kilogramme de clinker de ciment à partir d'une suspension ayant une teneur en humidité de 40,0 %, est de 6100 à 6200 k J. La quantité de combustible nécessaire à la formation d'un courant hélicoîdal d'agent d'échange thermique 4 pour la décarbonisation de la poudre de matière première de ciment dépend du degré de décarbonisation recherché Dans la gamme de variation dudit degré de décarbonisation compris entre 0,75 et 0,99, la quantité de combustible amenée dans la partie inférieure de la chambre 3 varie de 56,8 à 73,6 % de la totalité du combustible consommé dans le procédé
de traitement thermique et de formation du clinker.
Une décarbonisation préalable de la poudre de matière première de ciment permet d'augmenter la vitesse de processus de 2,5 à 3 fois En même
temps, on peut réduire de 2 à 2,8 fois la longueur du four dans lequel se pro-
duit le frittage en clinker de la poudre de ciment décarbonisée.
EXEMPLE 7
A titre d'un autre exemple encore de réalisation du procédé selon l'invention, est étudié le cas de l'obtention d'engrais crayeux granulés à
partir d'une suspension de matière crayeuse -
11611
La composition chimique de la matière première, les conditions de pulvérisation de la suspension et l'aérodynamique du procédé de traitement sont les mêmes que dans l'exemple 1,-mais la température du courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 (figure 1) est de 750 à 800 'C Pendant le mouvement hélicoïdal des granules obtenus par séchage à contre-courant de l'agent d'échange thermique 4, ceux-ci sont chauffés jusqu'à 650 à 700 C, ce qui conduit à la consolidation de la couche superficielle des granules Le produit fini se présente sous la forme de granules crayeux dont le calibre est de l'ordre de 200 à 300 pm qui ne se détrempent pas dans l'eau même s'ils y sont plongés pendant un temps assez long, de l'ordre de 3 à 4 mois L'expérience a montré que ces granules peuvent être utilisés avec succès en qualité d'engrais pour des sols acides De tels engrais sont non poussiéreux, et leur stockage
et transport sont plus faciles.
EXEMPLE 8
Considérons à titre d'un autre exemple encore de réalisation du pro-
cédé selon l'invention, le cas de l'obtention d'un produit céramique micro-
granulé à partir d'argiles à humidité naturelle de 18,0 à 25,0 % L'argile humidifiée subit une épuration qui la débarrasse des inclusions étrangères,
après quoi la substance sèche de la suspension présente la composition chimi-
que suivante, en pourcentage en masse: Si O 2: 57,68
A 1203: 11,13
Ti O 2: 0,52 Fe 203: 4,29 Ca O; 8,02 Mg O: 2,90 K 20 et Na 2 O: J 4,59
503: 0,17
les pertes à la calcination étant de 10,70 On amène la suspension argileuse, à une teneur en humidité de 40,0 % et débarrassée des inclusions de calibre
dépassant 1 mm, sous une pression de 2,5 à 3,0 M Pa, vers les moyens de pulvé-
risatiôn 2 (buses) qui la transforment en gouttes de dimension de 10 à 800 pm.
Dans la partie inférieure de la chambre 3 est amené un mélange aircombustible (gaz combustible plus air primaire) dans lequel la quantité d'air forme de 10,0 à 20,0 % de la totalité de l'air nécessaire pour brûler le gaz, le coefficient d'excès d'air a étant de = 1,05 à 1,2; la vitesse initiale à l'entrée dans la chambre est de 15 à 20 m/s La partie restante d'air, formant
de 90,0 à 80,0 % de la totalité de l'air nécessaire pour le brûlage du combus-
tible, est amenée depuis la zone située plus bas sous la forme d'un courant hélicoïdal et se mêle avec le mélange air-combustible Le gaz brûle en formant un courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4 à une vitesse
initiale de 80 à 90 m/s et à une température de 1100 à 12500 C Pendant le mouve-
ment des gouttes de la suspension 1 dans ledit courant, d'abord à concourant, ensuite à contre-courant, celles-ci sèchent jusqu'à formation de granules ayant une humidité de 0,1 à 5,0 % et un calibre de 10 à 400 Pm La température des gaz dans la zone de séchage s'établit alors dans la gamme de 600 à 8500 C à l'entrée, de 160 à 2500 C au milieu et de 100 à 1200 C à la sortie de ladite
zone Les particules séchées entrent dans le courant hélicoidal as -
cendant de l'agent d'échange thermique 4, oû les particules 5 de calibre infé-
rieur à 200 Pm se séparent de l'ensemble du matériau et sont entraînées dans la zone de pulvérisation de la suspension argileuse 1 Pendant leur acheminement
vers la zone de pulvérisation de la suspension 1, les particules 5 sont chauf-
fées dans le courant de l'agent d'échange thermique 4 et se heurtent aux
gouttes de la suspension à pulvériser 1; on obtientainsi des granules présen-
tant une plus grande dimension Lesdites particules 5 chauffées servent de noyaux de formation de particules de plus grande dimension et intensifient le
processus de séchage Les granules de calibre supérieur à 200 im, qui se sépa-
rent du matériau séché sont projetés par les forces centrifuges, créées par le courant hélicoïdal ascendant d'agent d'échange thermique 4, vers les parois de
la partie inférieure de la chambre 3 et se meuvent vers le bas selon des spi-
rales, en se réchauffant, grâce à l'échange thermique, jusqu'à une température de 970 à 11000 C à laquelle l'eau chimiquement liée se dégage de l'argile; il se produit ainsi une consolidation des granules grâce à la formation de la phase liquide Ce dégagement de l'eau chimiquement liée se produit avec un effet endothermique égal à 6700 k W par kg d'eau dégagée A la sortie des granules céramiques du courant d'agent d'échange thermique 4, ceux-ci ne contiennent presque pas d'eau chimiquement liée Les granules céramiques chauffés, ayant un calibre de 200 à 400 vm, entrent dans le courant hélicoïdal ascendant de gaz froid (air secondaire) et se refroidissent par échange thermique jusqu'à une température de 80 à 1000 C, tandis que l'air secondaire est réchauffé jusqu'à une température de 360 à 5200 C L'air secondaire chauffé se meut vers le haut suivant une spirale et se mêle au mélange air-combustible en formant un courant hélicoïdal d'agent d'échange thermique 4 Les granules céramiques
refroidis se présentent sous la forme d'un produit microgranulé non poussié-
reux présentant une résistance à la compression de 60 à 80 kg/cm 2 et une masse volumique de 800 à 950 kg/m 3; ils peuvent être utilisés en qualité d'agrégats
dans la production de briques silico-calcaires légères et de bétons légers.
La quantité totale de chaleur consommée pour obtenir 1 kg d'agrégat céramique est de 2900 à 3800 k W. L'appareil pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension comporte une chambre 3 (figure 3)
divisée en compartiments 8, 9, 10 et 11 Dans la partie supérieure de la cham-
bre 3, présentant les plus grandes dimensions (compartiment 8), sont disposés des moyens 2 (buses mécaniques à rotation) de pulvérisation de la suspension qui sont associés à une conduite 12 d'amenée de la suspension Dans la partie inférieure de la chambre 3 (compartiment 9) sont disposés, suivant une spirale, des moyens 13 (conduits ou chalumeaux) destinés à l'amenée de l'agent d'échange thermique à haute température, l'axe de chacun des conduits ou chalumeaux 13 (figures 4, 5) étant tangent à ladite spirale Il est à noter que le diamètre
et le pas des spires de la spirale augmentent suivant la hauteur du comparti-
ment 9 (figures 4, 5, 6) en direction du compartiment 8 (figure 3) de la cham-
bre 3.
Les compartiments 8 et 9 de la chambre 3 sont associés par un cône d'adaptation 14 Pour une meilleure distribution de l'agent d'échange thermique
dans le compartiment 8 de la chambre 3, y est disposé un dispositif distribu-
teur 15 qui dirige les gaz chauds, venant depuis le compartiment 9 de la cham-
bre 3, directement vers la torche de pulvérisation Des raccords 16 et 17, disposés respectivement à l'endroit de connexion du compartiment 8 avec le cône 14 et à proximité de l'extrémité supérieure du compartiment 8, servent à évacuer les gaz usagés La quantité de gaz amenée par ces raccords 16 et 17
dans un conduit de gaz commun 18 est réglée à l'aide d'un volet 19 Le compar-
timent 10 de la chambre 3 disposé au-dessous est associé au compartiment 9
disposé plus haut par un cône d'adaptation 20 et un cylindre d'adaptation 21.
Le compartiment 11 de la chambre 3 est associé au compartiment 10 disposé au-
dessous par un cône d'adaptation 22 et un cylindre d'adaptation 23 Le compar-
timent 11 de la chambre 3 est associé par un cône d'adaptation 24 et un cylin-
dre d'adaptation 25 à des moyens 26 (dispositif de décharge) destinés à éva-
cuer le produit traité thermiquement hors de la partie inférieure de la chambre 3.
11611
Sur la surface latérale des compartiments 10 et 11 sont disposés, suivant une spirale dont le pas et le diamètre des spires augmentent suivant la hauteur en direction du compartiment 9, des moyens 27 (buses) (figures 3, 7, 8) reliés à une source (non représentée) de gaz froid (air) Des buses similaires (non représentées) peuvent être prévues dans les cylindres d'adap-
tation 21 (figure 3), 23, 25 et dans les cônes d'adaptation 22 et 24.
Pour éviter une pénétration des particules du produit granulé dans
les gaz usagés, et assurer un régime aérodynamique le plus favorable, un dis-
tributeur de gaz 28 est installé dans le compartiment 8 de la chambre 3.
En fonction des propriétés recherchées du produit granulé, l'appareil
pour réaliser le procédé ci-dessus peut recevoir de légères modifications.
Ainsi, sur la figure 3 est représenté un appareil pour l'obtention de produits granulés nécessitant un refroidissement au stade final de production, par exemple de la chaux obtenue à partir des boues calcaires, etc, alors que la
figure 9 représente un appareil pour l'obtention d'une poudre de ciment décar-
bonisée à partir d'une suspension de matière première de ciment Dans ce cas, l'appareil est installé devant un four tournant 29 de telle façon que la poudre de ciment décarbonisée granulée pénètre sans refroidissement dans ce four tournant 29 Si l'on emploie une telle installation, le four tournant 29 sert
uniquement à la formation du clinker, alors que le chauffage et la décarboni-
sation se produisent dans les compartiments 8 et 9 de la chambre 3 De ce fait,
la capacité d'un four tournant ordinaire peut être augmentée de 2,5 à 3,0 fois.
Les chalumeaux ou conduits 13 sont disposés dans le compartiment 9 de la cham-
bre 3 suivant une spirale de telle manière que l'axe de chacun des chalumeaux ou conduits 13 soit tangent à ladite spirale Le pas et le diamètre des spires de la spirale augmentent suivant la hauteur du compartiment 9 (figures 9, 10, 11) en direction de l'endroit de sa connexion avec le cône 14 (figure 9) du compartiment 8 Le compartiment 9 de la chambre 3 communique avec le four
tournant 29 par l'intermédiaire d'un raccord 30.
Pour rendre possible l'obtention de produits granulés, à partir d'une suspension, à des capacités différentes en maintenant constante la consommation spécifique du combustible, on utilise le mode de construction représenté sur la
figure 12.
L'appareil est constitué par une chambre 3 divisée en compartiments 8, 9, 10 s'associant entre eux au moyen de cônes d'adaptation 14 et 20 et d'un cylindre d'adaptation 21 Dans le compartiment 8 de la chambre 3 est installée
2 51161 1
une buse mécanique à rotation 2 raccordée à une conduite 12 d'amenée de la suspension La chambre 3 est dotée d'un plan de joint horizontal 31- auquel on peut associera l'aide d'un cône d'adaptation 32, les compartiments 9 et 10 de dimensions et de types différents avec un dispositif de décharge 26, assujettis sur une plate-forme 33 La partie inférieure amovible d'une autre
dimension de la chambre, installée sur la plate-forme 33, a une structure ana-
logue à celle représentée sur la figure 3 Les compartiments 9 et 110 peuvent être déplacés avec la plate-forme 33 selon une direction perpendiculaire à 1 '
axe vertical de la partie supérieure de la chambre 3, ce qui permet de rempla-
cer rapidement lesdits compartiments en cas de besoin.
Le dispositif de décharge 26 peut être semblable à toutes les parties amovibles de dimensions différentes de la chambre 3: Lors du fonctionnement de l'appareil pour l'obtention de produits granulés à partir des suspensions ( 1 de la figure 1), par exemple de suspension de carbonates, celles-ci sont amenées sous pression par la conduite 12 (figure 3) vers les buses mécaniques à rotation 2 et dispersées sous la forme de gouttes dans le compartiment 8 de la chambre 3 Dans le compartiment 9, s'effectue
l'admission du mélange air-combustible par les chalumeaux ou conduits 13 dis-
posés suivant une spirale Le gaz (air) est amené par les buses 27 dans les
* compartiments 10 et Il et se mêle au mélange air-combustible Grâce à la dispo-
sition en spirale des buses 27, se crée dans les compartiments 10 et 11 un courant hélicoïdal ascendant intensif du gaz 6, par exemple de l'air, qui se mêle au mélange air-combustible amené par les chalumeaux ou conduits 13, en
assurant le brûlage de celui-ci.
L'agent d'échange thermique 4 qui est produitlorsqu'on brûle le mélange, pénètre sous la forme d'un courant hélicoïdal tourbillonnaire dans le compartiment 8 de la chambre 3 Legs gouttes de la suspension 1 sèchent dans le courant d'agent d'échange thermique 4 dirigé par le dispositif de distribution
directement vers la torche de pulvérisation qui se forme lors de la pulvéri-
sation de la suspension 1 par les buses 2 Les particules séchées tombent sur la surface conique du cône d'adaptation 14 et de là, dans le compartiment 9 de la chambre 3, o elles sont saisies par-le courant hélicoidal ascendant d'agent d'échange thermique 4 Sous l'action des forces centrifuges du courant d'agent
d'échange thermique 4, les gros granules sont projectés vers la surface laté-
rale du compartiment 9 de la chambre 3, tandis que les granules plus petits sont emportés par le courant dudit agent 4 vers la torche de pulvérisation de la suspension 1 En descendant suivant une spirale à contre-courant avec
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l'agent d'échange thermique 4, les gros granules sont chauffés Les petits
granules qui montent dans le courant d'agent d'échange thermique 4 sont chauf-
fés eux aussi, et lors des collisions avec les gouttes de la suspension pulvé-
risée 1, leur cèdent leur chaleur De ce fait, le processus de séchage s'inten-
sifie et les granules du matériau séché augmentent de dimension Les gros granules, se mouvant vers le bas selon une spirale, traversent le compartiment
9 de la chambre 3, o ils subissent un traitement thermique à haute tempéra-
ture Il est à noter, qu'on peut faire varier le calibre des granules qui se séparent du produit séché dans la gamme des 200 à 800 pm en réglant la vitesse initiale d'admission du mélange air-combustible dans les chalumeaux ou conduits
13 et, donc, celle de l'agent d'échange thermique 4 En faisant varier la tem-
pérature des gaz obtenus en brûlant du combustible, on obtient des régimes différents de traitement thermique et la possibilité d'obtenir par le procédé
ci-dessus des produits granulés de propriétés différentes.
Les granulés chauffés se transfèrent du compartiment 9 de la chambre 3 dans le compartiment 10 de ladite chambre o ils se refroidissent dans le courant du gaz 6 (air) amené par les buses 27 Le refroidissement définitif des
granules s'opère dans le compartiment 11 de la chambre 3, de la partie infé-
rieure duquel le produit granulé est transféré par le cylindre d'adaptation 25
dans le dispositif de décharge 26.
Les gaz usagés peuvent échapper en dehors du compartiment 8 de la chambre 3 par l'un des raccords 16 ou 17 connecté avec le compartiment 8 de la
chambre 3 dans sa partie inférieure et dans sa partie supérieure, respective-
ment Le choix du raccord à utiliser pour l'évacuation des gaz usagés dépend
de la température minimale desdits gaz et du régime aérodynamique de fonction-
nement de l'appareil Le débit des gaz prélevés des raccords 16 et 17 est réglé
à l'aide du volet 19 disposé dans le conduit de gaz 18.
Au cas o le refroidissement des granulés n'est pas imposé, par exemple pendant le traitement thermique d'une suspension de matière première de ciment, les granulés traités thermiquement sont amenés sans refroidissement
par le raccord 30 (figure 9) dans le four tournant 29 ou dans une autre instal-
lation, o se produit le traitement ultérieur du produit granulé Le traitement
ther iiiue de suspension à des capacités différentes, par exemple à des capa-
cités de 5 à 10 fois inférieures à la capacité nominale, est réalise dans un appareil exécuté comme représenté sur la figure 12 Dans ce cas, le traitement thermique de la suspension avec capacité nominale s'opère dans les compartiments
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8, 9, 10 de la chambre 3 Dans le compartiment 8 de la chambre 3 se produit
alors le séchage de la suspension, dans le compartiment-9 le classement dimen-
sionnel et le traitement thermique à haute température du matériau granulé et dans le compartiment 10, le refroidissement du produit granulé Si un changement de la capacité de l'installation est nécessaire, on déplace la plate-forme 33 vers la gauche et l'on dispose sous le plan de joint 31 un compartiment 9 d'une dimension différente Le cône d'adaptation 32 s'introduit dans le plan de joint
31 en raccordant ledit compartiment 9 de nouvelle dimension au compartiment 8.
Etant donné que, malgré la baisse de consommation du combustible, due à la diminution de la quantité de suspension à traiter, les conditions aérodynamiques
dans les compartiments 9 et 10 de la chambre 3 restent invariables, les condi-
tions du classement dimensionnel du matériau granulé et de son traitement ther-
mique s'avèrent, elles aussi, inchangées, de sorte que la consommation spécifi-
que du combustible est maintenue constante, ce qui est surtout important au cas o il est nécessaire de maintenir constante la composition de la phase gazeuse
dans les gaz usagés, par exemple la teneur de ces derniers en gaz carbonique.
La décharge du produit granulé refroidi s'effectue à l'aide du dispo-
sitif de décharge 26 qui est commun à toutes les parties inférieures amovibles des différentes dimensions, ce qui assure la continuité du procédé Ainsi, l'exécution de la chambre 3 en deux parties séparées,dont la partie inférieure
est mobile et facilement interchangeable, permet de changer rapidement la cons-
truction de l'appareil pour le faire fonctionner à des capacités différentes
en maintenant constante la consommation spécifique du combustible.
On constate donc que le procédé ci-dessus d'obtention de matériaux granulés et l'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé permettent d'obtenir
un produit granulé de haute qualité à partir de matières premières condition-
nées ou non conditionnées Ces procédés et appareil assurent la concentration de la totalité du procédé de production dans une seule installation, ce qui facilite le contrôle dudit procédé et permet sa complète automatisation Les régimes d'obtention des produits sont facilement réglables selon les propriétés
recherchées du produit En outre, sont assurées une réduction de l'aire produc-
tive et une économie du combustible.
*Bien que les exemples particuliers ci-dessus de réalisation du procédé concernent notamment les procédés d'obtention de chaux granulée à partir d'une suspension crayeuse ou à partir d'un résidu du filtre dans la fabrication du sucre, d'obtention d'une poudre de ciment décarbonisée à partir d'une suspension de matière première de ciment, d'obtention d'engrais crayeux à partir d'une suspension de matière crayeuse, ou encore d'obtention d'un produit céramique microgranulé à partir d'argiles, l'invention peut être également appliquée dans une gamme étendue de procédés d'obtention de produits granulés à partir d'autres espèces de suspensions.
De la description détaillée ci-dessus de la présente invention, il
ressort de toute évidence que l'homme de l'art a la possibilité d'atteindre tous les buts de l'invention sans sortir de son cadre Il est cependant tout aussi évident que de légères modifications peuvent être apportées aux régimes
d'obtention de produits granulés et à la construction des appareils pour réa-
liser ce procédé, sans pour autant s'écarter de l'esprit et du cadre de l'inven-
tion.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1 Procédé d'obtention de produits granulés à partir d'une suspension, comprenant la pulvérisation de la suspension, l'admission d'un agent d'échange
thermique dans la zone de pulvérisation de la suspension sous la forme de cou-
rant hélicoïdal, le séchage de la suspension à l'aide dudit agent d'échange thermique avec admission simultanée des particules fines du matériau séché dans la zone de pulvérisation, l'évacuation de l'agent d'échange thermique usagé après le séchage de la suspension, le traitement thermique des granules obtenus
par le séchage et leur évacuation de la zone de traitement thermique, caracté-
risé en ce qu'on effectue le séchage de la suspension de sorte que celleci soit à concourant et à contre-courant de l'agent d'échange thermique que l'on introduit dans la zone disposée au-dessous de la zone de pulvérisation de la suspension, on sépare par ce même courant de l'agent d'échange thermique les fractions fines du matériau séché, on amène ces fractions fines dans la zone de pulvérisation de la suspension et on chauffe à contre-courant les granules se formant lors du séchage, pendant leur mouvement hélicoïdal vers le bas,
jusqu'à une température assurant les propriétés recherchées du produit.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on obtient
une partie de l'agent d'échange thermique par amenée d'un gaz froid à contre-
courant à travers les granules chauffés sous la forme d'un courant ascendant hélicoïdal. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise la partie de l'agent d'échange thermique obtenue par amenée du gaz froid à travers les granules chauffés, en qualité d'oxydant pour brler du combustible utilisé pour la formation du courant d'agent d'échange thermique acheminé vers la zone disposée au-dessous de la zone de pulvérisation de la suspension. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en cas de traitement d'une suspension de carbonates, on choisit la température de l'agent d'échange thermique amené dans la zone disposée au-dessous de la zone
de pulvérisation de la suspension, dans la gamme de 750 à 1750 'C.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on choisit la vitesse initiale du courant d'agent d'échange thermique dans la
gamme de 50 à 150 m/s.
6 Appareil pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, comprenant une chambre, des moyens d'admission de l'agent d'échange thermique,
2 51161 1
des moyens de pulvérisation de la suspension disposés à l'intérieur de ladite chambre, des raccords prévus dans le corps de la chambre pour l'évacuation des
gaz usagés et des moyens pour la décharge du produit granulé traité thermique-
ment de la partie inférieure de la chambre, caractérisé en ce que la chambre présente une section transversale variable suivant la hauteur et reçoit dans sa partie supérieure, ayant les plus grandes dimensions, lesdits moyens de pulvérisation de la suspension et dans sa partie inférieure, lesdits moyens
d'admission de l'agent d'échange thermique qui sont disposés suivant des spi-
rales, le pas et le diamètre des spires desdites spirales étant variables suivant la hauteur de la chambre en augmentant en direction de l'emplacement des moyens de pulvérisation de la suspension de façon à former dans la chambre
des courants ascendants hélicoïdaux de l'agent d'échange thermique.
7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une partie des moyens d'admission de l'agent d'échange thermique est sous forme de conduits ou chalumeaux servant à obtenir un agent d'échange thermique à haute température, tandis que l'autre partie desdits moyens, disposée audessous desdits conduits
ou chalumeaux, est sous forme de buses associées à une source de gaz froid.
8 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie inférieure de la chambre est pourvue d'un plan de joint horizontal et que la partie de la chambre disposée sous ledit plan de joint est mobile et assujettie
sur une plate-forme avec possibilité de mouvement selon la direction perpendi-
culaire à l'axe vertical de la partie supérieure de la chambre, ladite plate-
forme étant pourvue d'au moins une partie mobile de dimension différente.
FR8116149A 1981-08-24 1981-08-24 Procede d'obtention de produits granules a partir d'une suspension et appareil pour mettre en oeuvre ce procede Granted FR2511611A1 (fr)

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