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Procédé ue carbonisation de houilles maigres produisant un anthracite artificiel ae forte cohésions ue haute densité apparente et un gaz à forte teneur en hydrogène
On connaît déjà des procédés de carbonisation d'agglomérés de charbons maigres ou (le résidus de la semi-carbonisation des houilles ou des lignites, dont l'application nécessite l'emploi de fours dis- continus .
La méthode généralement suivie consiste à agglomérer ces combustibles avec 10 à 12 % de brai environ, et à les introauire dans une enceinte chauffée à la température d'au moin 700 uegrés centigrades, pour les porter finalement à une température au moins
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égale à 1.00 degrés . Le résidu solide de l'opération est constitué par un'coke renfermant de 1,5 à 2% de matières volatiles
Les limités de température entre lesquelles on opère, selon la méthode précitée, se prêtent mal à l'obtention d'agglomérés carbonisés d'un bel aspect.
Cela provient de ce que la température de départ., trop élevée, exerce une action trop brusque et de ce que la température finale de ltopération (1000 degrés ou da- vantage) est excessive ;Il en résulte une fissuration des agglomérés, qui est'une cause de dépréciation com- merciale .
En outre, une importante fraction du brai su bit une décomposition pyrogénée qui, en pure perte, transforme ce brai en gaz et en carbone. En prévision de ce phénomène, on se trouve contraint d'employer un excès de brai dans la préparation des agglomérés des tinés à la carbonisation, faute de quoi les agglomérés carbonisés obtenus ne possederaient qu'une cohésion réduite, 6'est précisément pour cela que, dans les mé- thodes précitées, on emploie jusqu'à 10 à 12% de brai Or, le brai est un produit cher qui se trouve ainsi partiellement gaspillé.
L'auteur de l'invention a constaté la possi- bilité de ne pas dépenser plus de 7 % de brai dans la .. fabrication des agglomérés et de récupérer, lors de la carbonisation de ces derniers, une importante portion de l'agglutinant A cet effet, on soumet, suivant l'- invention, les agglomérés rus à une carbonisation progressive, qui commence à une température voisine de 500 et se poursuit pendant environ 9 à 12 heures,
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la température s'élevant de 1 à 28C par minute jusqu'à 900 à 930 degrés, suivant la nature des combustibles dont on"part, cette carbonisation s'effectuant dans un four continu 5 L'expérience montre que.,
dans cet inter valle de température une partie seulement du brai con tenu dans les agglomérés (7% environ) subit la pyrogénation ou cracking, le brai ainsi pyrogéné étant juste suffisant pour engendrer le carbone qui est nécessaire pour souder les unes aux autres, des particules de charbon maigre contenu dans chaque aggloméré 0 Quant au reste du brai, il distille sans changer de composition ohimique et sans rien perdre de ces qualités physiques. On recueille ce brai avec le gaz et l'eau am- moniaoaie dans les appareils de récupération du moaèle en usage dans les unsines à gaz et ùans les cokeries.
Après cela, ce brai convient à nouveau pour la prépa- ration des agglomérés
D'autre part, on a constaté que si l'on échauffe trop lentement les agglomérés chargés dans un four continu où ils doivent se déplacer sous l'action de la pesanteur, ces agglomérés se ramollissent et se désagrègent en plus ou moins grande proportion Ultérieurement, sous l'action du chauffage., le mélange pulvérulent de charbon et de brai résultant de cette désagrégation se cokéfie ce qui détermine la prise en masse des agglomérés non désagrégés o On a désigné ce phénomène gênant, nuisible au résultat économique de l'opération, sous le vocable de "formation de nids ue grenouilles".
On a remédié dans une certaine mesure à cet inconvénient en mélangeant, avant enfournement les agglomérés crus avec du poussier de coke ou tout autre
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corps infusible sous l'action de la chaleur .Cependant, ce dernier mode opératoire,' présente l'inconvénient de diminuer la perméabilité de la masse au passage des gaz de la carbonisation, de sorte qu'on risque de perdre une partie de ces gaz et des sous. produits qui les accompagnent, lesquels vont se mélan.. ger aux gaz de chauffage., même s'il n'existe qu'une différence de pression très faible entre ltintérieur de la chambre de carbonisation et ses carneaux de chauffage .
En outre, la matière interte mélangée aux agglomérés'crus devant être chauffée depuis la température ambiante jusque près de 1000 , cela augmente considérablement les frais de carbonisation.
Les proportions de brai récupéré varient approximativement comme suit, en fonction de la tempé- rature initiale de carbonisation
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<tb> Température <SEP> initiale <SEP> Proportion <SEP> de <SEP> brai
<tb> . <SEP> de <SEP> carbonisation <SEP> récupéré
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--¯w¯- .---v.
500i 60 à 70 - 750R , " ;,0 à. ;;5 '\ .
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Par exemple par tonne dagg3ômérës à 7 % de, brai soumis à la carbonisation, on récupérera les ' quan tités de brai que voici :
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<tb> Température <SEP> initiale <SEP> Poids <SEP> de <SEP> brai <SEP> récup0
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. de carbonisation vérgar tonne âtagglo
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<tb> mérés
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500a 42 . 49 1$.
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750 <SEP> 21 <SEP> à <SEP> 25 <SEP> Kg.
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Ces chiffres font ressortir l'intérêt que présente une température initiale de carbonisation voisine de 500 , au lieu de la température initiale de 7008 au minimum, employée suivant; les procédés or
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dinairement appliqués
Il convient de remarquer que le procédé sui- vant l'invention n'offre rien de commun avec la carbo nisation à basse température, laquelle prend fin à la température maximum de 600 malors que suivant l'in- ventionp on atteint pour les raisons exposées ci-des- sus, 900 à 930 degrés
L'auteur de'l'invention a également observé que les agglomérés carbonisés., préparés dans ces con- ditions,
se caractérisent par leur cohésion considé- rable (300 kg) et par leur densité élevée, soit 80 a 84 Kgs par hectolitre
Cet anthracite synthétique est nettement su- périeur à l'anthracite nautrel par rapport à ce der- nier, il offre une cohésion beaucoup plus considérai ble, de telle sorte qu'on peut le manipuler sans don- ner naissance à des fines, lesquelles n'ont qu'une va- leur commerciale médiocre 6 Un raison de sa faible te- neur en matières volaties, environ 1,5 %, on Inutilisé dans les foyers avec un meilleur rendement thermique que les anthracites, lesquels en renferment 10 à 14%.
Au surplus, son emploi dans les gazogènes pour installations fixes ou pour véhicules automobiles ne peut donner naissance à du goudron dont la présence gêne les emplcis du gaz de gMogène
Par ailleurs, sa densité apparente, à peu près double de celle du cote métallurgique concassée ou du coke de gaz,, ou du semi-coke, rend plus économi... que sa manutention et facilite son stockage .
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Le procédé suivant l'invention constitue en
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outre, un moyen nouveau deprparation à 'Un gaz riche es hydrogène convenant à la préparation de I*ammoniao ou.
des carburants pagyoie de muthèse La quantité de gara recueillie varie entre 2?5 et 300 mc par tonne dtaale mères soumis à la carbonisation,. La'composition de ce gaz est approximativement la suivante ;
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Îß.fa.rOg.g ................ 70 à 75% en volumes Méthane i ... s ... i . v . wï 12 à 15P Anhydride ll#$1@1éµi,(1@ 2t5 à 3" Oxyde â.é esrbôrcé ..:;
.s .$.à 7e Carbures éthylénioUôà.,l[1 03â. 04
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<tb> Azote <SEP> 4,a <SEP> 6 <SEP> "
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Pour là'réalisation, de'cette invention, on se sert d'un. four continu,. chauffé par voie externe et appartenant par exemple à l'un des types couramment utilisés dans les usines à gaz
D'autre part,on peut'suivant une méthode con . nue injecter de la vapeur dans le tour, de façon à ac-
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croître le rendement en gaz et en calor1esgaz et à ne défourner que du coke froid ).
Enfin, il est encore possible de ramener dans le four, le gaz débarrassé de ses sous*produits et de
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ley faire circuler de bas en haut t. Cela permet de dé-, fourner du coke plus froid et de décomposer le méthane
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du gaz en formant de l'hydrogène It On recueille ainsi un gaz encore plus riche ; en hydrogène et par suite, convenant mieux encore que le précédent à la fabrica-
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tion de l'aczioniao et des carburants par/voie de son- 'thèse