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" GAZOGENE "
La présente invention a pour objet un gazogène produisant des gaz combustibles pour toutes applications, et en particulier pour l'alimentation des moteurs à combustion interne.
Ce gazogène comprend une cuve foyer en forme de venturi., munie d'entrées d'air périphériques débouchant dans le tronc de cône amont, et il est caractérisé en ce qu'il comporte également une tuyère d'insufflation axiale débouchant en amont de l'étranglement du venturi de manière à provoquer l'entrainement rapide vers l'avala par effet d'éjecteur, des gaz produits dans l'appareil.
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, un distillateur constitué par un récipient dont la capacité interne ne communique pas avec l'air extérieur pendant la marche est relié d'une part, à la cuve-foyer par l'intermé- diaire d'une chambre de détente, et, d'autre part, à une source de dépression par l'intermédiaire d'un collecteur et de dispositifs d'épuration, le dit distillateur comportant une grille qui reçoit une matière à distiller présentant une affinité chimique avec des gaz chauds en provenance de la cu- ve foyer qui filtrent au travers de ladite matière en en pro- voquant la distillation à l'abri de l'air et sans combustion vive.
Dans une forme de réalisation la chambre de détente est constituée par un diffuseur conique destiné à diffuser les gaz en provenance de la cuve foyer sur toute la surface de la matière à distiller renfermée dans le récipient dis- tillateur.
Suivant une autre particularité de l'invention, un filtre physique ou chimique est interposé entre le générateur primaire et le distillateur, un autre filtre étant interposé éventuellement entre le distillateur et les épurateurs préci- tés.
L'appareil permet d'obtenir des hydrocarbures liqui- des et des gaz riches en hydrocarbures possédant une puissan- ce calorifique bien supérieure à celle des gaz des gazogènes couramment utilisés jusqu'à ce jour. Ces produits de distil- lation sont acheminés au travers d'épurateurs et de condensa- teurs vers les appareils d'utilisation.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre
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' Au dessin annexé, donnéuniquement à titre d'exem- ple, la figure unique est une coupe axiale d'un gazogène suivant l'invention.
Sur ce dessin, 1 désigne la cuve-foyer, en forme de venturi, du générateur qui est alimenté par un réservoir ou trémie 2 destiné à recevoir le combustible t bois, lignite, charbon de bois, ou toute autre matière susceptible de four- nir du gaz pauvre.
Les parois internes 3 de la cuve 1 pouvant avanta- geusement être faites en matière réfractaire, par exemple en ciment. La cuve peut comporter extérieurement des ailettes de refroidissement 4.
Au-dessus du venturi 3 est disposé un distributeur d'air en forme de couronne circulaire 5, percé d'orifices 6 orientés de façon à diriger l'air sur toute la surface du - foyer pour éviter les espaces morts. Dans l'axe du générateur est monté une tuyère 7 qui débite dans le venturi 3, de pré- férence un peu au-dessus de son étranglement. L'ensemble cons- titue donc un injecteur qui accroît considérablement la vitesse des gaz et les chasse vers la grille 8 qui forme le fond de la cuve 1.
On injecte de préférence de l'air par la tuyère 7, mais on pourrait aussi s'en servir pour introduire de la va- peur d'eau ou même de l'eau en vue de produire du gaz à l'eau.
Le réservoir 2 comporte, dans sa partie supérieure, un orifice de chargement formé par un couvercle 9.
Dans l'exemple représenté, le générateur est monté au-dessus d'un distillateur ou récipient 10, de préférence plus large que haut, destiné à recevoir des matières 11 sus- @ ceptibles d'engendrer par distillation, des hydrocarbures.
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Ces matières doivent se présenter à l'état finement divisé en vue d'assurer la filtration au travers de leur masse du gaz pauvre en provenance de la cuve; elles peuvent être cons- tituées par des corps gras, des graines oléagineuses, du charbon minéral, de la tourbe, etc.. Le récipient 10 se rac- corde à la cuve 1 par une partie conique 12 formant diffuseur pour les gaz primaires. Un filtre physique ou chimique ou physico-chimique 13 est interposé entre le distillateur 10 et la cuve 1. Ce filtre peut être constitué, par exemple, à l'ai- de d'une couche de sel marin ou de chaux disposée sur une tô- le perforée.
On pourrait utiliser à la place du sel marin ou de la chaux, destinés particulièrement à absorber l'eau, tou- te autre matière appropriée @, l'élimination des produits nui- sibles émanant de la cuve 1, qui varient, bien entendu, avec la nature du combustible qu'elle contient. On pourra, le cas échéant, recourir à l'emploi de matières catalysantes.
Le fond du distillateur 10 peut être constitué par une simple grille ou bien par une grille 14 combinée avec un filtre physique ou chimique ou physico-chimique 15 apte à re- tenir ou à transformer les produits de distillation indésira- bles. Un tel filtre pourra être constitué, par exemple, au moyen d'une couche de charbon actif reposant sur une tôle perforée analogue à celle du filtre 13. Ce filtre pourra éga- lement comporter, le cas échéant, des latières catalysantes.
On pourra éventuellement utiliser le passage d'un' courant ou d'étincelles électriques pour renforcer l'action des filtres par effet d'électrolyse, d'ionisation ou autre.
Les bornes d'entrée de ce courant dans les filtres 13 et 15, qui doivent alors être convenablement isolés du reste de l'ap- pareil, sont représentées en 16, 16' et 17,17' respectivement.
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Les filtres sont, de préférence, montés de manière amovible.
Au-dessous du distillateur 10 est disposé un oollecteur 18 qui recueille les produits de distillation déjà épurés par les filtres 13 et 15 disposés en amont, ce collecteur étant relié aux appareils d'utilisation par l'intermédiaire d'épur.ateurs complémentaires de types connus et qui ne font pas partie de l'invention.
Le chargement du distillateur 10 s'effectue par un orifice 19 obturé par un couvercle 20, l'évacuation des résidus s'opérant par une porte 21.
22 désigne une tubulure de sortie des produits de distillation qui se raccorde à des épurations et séparateurs de types connus. On branche en aval de cette tubulure un aspirateur destiné à assurer le tirage de l'appareil.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
On introduit initialement dans la cuve-foyer jusque hauteur de l'étranglement du venturi 3, du charbon calciné tel que du charbon de bois 23. Le chargement est complétée au-dessus, par du bois 24 ou tout autre combustible solide couramment utilisé dans les gazogènes, tel que du coke ou du charbon minéral. On remplira de préférence toute la trémie 2.
On charge ensuite le filtre 13 de chlorure de sodium, de chaux ou autre matière appropriée, et l'on introduit les produits à distiller 11 : graines oléagineuses, ou autres, dans le récipient 10.
Toutes les portes 9, 20, 21 étant alors bien fermées, on met en marche l'aspirateur et l'on allume le gazogène par l'entrée d'air 5, par la tuyère centrale 7 ou par les deux à la fois.
L'injecteur constitué par la tuyère centrale 7 et par le venturi 3, sur le pourtour duquel débouchent les orifices 6
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provoque un violent courant d'air qui assure une combustion vive et maintient la braise 23 incandescente les gaz qui distillent dans la partie haute de la cuve 1 et dans le réservoir 2 sont réduits par leur passage dans la zone inférieure incandescente et sont chassés par l'effet d'injecteur dans le diffuseur conique 12 qui les projette au travers du filtre 13 sur toute la surface de la matière granuleuse 11 contenue dans le distillateur 10.
Les gaz pauvres filtrant, sous l'action de la dépression, au travers de la masse des graines 11, ou autres matières du récipient 10, en provoquent la distillation et se combinent ou se mélangent avec les hydrocarbures qui s'en dégagent. Ces combinaisons ou mélanges sont favorisés dans tous les cas, par la dépression qui active la dislocation moléculaire de la matière et, dans le cas de matières organiques, par l'affinité particulière de l'oxyde de carbone avec cellesci. Les produits liquides et gazeux engendrés par l'appareil passent ensuite dans le collecteur 18 et de là dans des épurateurs et séparateurs de type usuel non représentés.
On recueille essentiellement, d'une part, des gaz riches en hydrocarbures et, d'autre part, des hydrocarbures liquides sesceptibles de nombreuses applications les gaz peuvent être notamment utilisés pour l'alimentation de moteurs à gaz.
On obtient comme sous-produit une sorte de coke qui peut servir à alimenter le générateur.
Il est important d'observer que le fonctionnement correct de l'appareil nécessite une grande vitesse du courant gazeux émanant du générateurprimaire, résultat qui est obtenu grâce à l'effet d'injecteur réalisé à l'aide de la tuyère 7 et
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du venturi 3 et des entrées d'air périphériques 6. De cette façon, les gaz primaires chauds agissent en profondeur dans toute la masse 11 qui distille en bloc, sans formation de croûte superficielle.
Bien que-le générateur de gaz pauvre ait été représenté sur le dessin en combinaison avec un distillateur, il convient de remarquer que ce générateur pourrait être appliqué séparément pour d'autres buts que la distillation, par exemple pour produire de la force motrice, de même que le distillateur pourrait être alimenté en gaz par un générateur approprié et séparé. Il convient d'observer également qu'un générateur pourrait alimenter plusieurs distillateurs disposés en cascade pour assurer une marche continue.
Il va de soi que l'invention n'a été représentée et décrite qu'à titre d'exemple, et que diverses modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de celle-ci.
REVENDICATIONS --------------------------- 1.- Gazogène comprenant une cuve-foyer en forme de venturi, munie d'entrées d'air périphériques débouchant dans le tronc de cône amont, caractérisé en ce qu'il comporte également une tuyère d'insufflation axiale (7) débou- chant en amont de l'étranglement du venturi de manière à provoquer l'entraînement rapide vers l'aval, par effet d'éjecteur, des gaz produits dans l'appareil.
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"GAZOGENE"
The present invention relates to a gasifier producing fuel gases for all applications, and in particular for supplying internal combustion engines.
This gasifier comprises a hearth tank in the form of a venturi., Provided with peripheral air inlets opening into the upstream truncated cone, and it is characterized in that it also comprises an axial insufflation nozzle opening upstream of the 'restriction of the venturi so as to cause the rapid entrainment downstream by ejector effect, of the gases produced in the device.
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According to another characteristic of the invention, a still consisting of a receptacle whose internal capacity does not communicate with the outside air during operation is connected on the one hand to the hearth tank by means of an expansion chamber, and, on the other hand, to a source of negative pressure via a collector and purification devices, said still comprising a grid which receives a material to be distilled having a chemical affinity with hot gases coming from the firebox which filter through said material, causing distillation in the absence of air and without live combustion.
In one embodiment, the expansion chamber is constituted by a conical diffuser intended to diffuse the gases coming from the hearth vessel over the entire surface of the material to be distilled contained in the distillation vessel.
According to another feature of the invention, a physical or chemical filter is interposed between the primary generator and the still, another filter possibly being interposed between the still and the aforementioned purifiers.
The apparatus makes it possible to obtain liquid hydrocarbons and gases rich in hydrocarbons having a calorific power much greater than that of the gases of the gasifiers commonly used to date. These distillation products are conveyed through scrubbers and condensers to the user devices.
Other advantages and features of the invention will emerge from the description which follows.
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In the accompanying drawing, given by way of example only, the single figure is an axial section of a gasifier according to the invention.
In this drawing, 1 designates the firebox, in the form of a venturi, of the generator which is supplied by a tank or hopper 2 intended to receive the fuel t wood, lignite, charcoal, or any other material capable of providing lean gas.
The internal walls 3 of the tank 1 can advantageously be made of refractory material, for example cement. The tank may have cooling fins 4 on the outside.
Above the venturi 3 is arranged an air distributor in the form of a circular crown 5, pierced with orifices 6 oriented so as to direct the air over the entire surface of the hearth to avoid dead spaces. In the axis of the generator is mounted a nozzle 7 which delivers into the venturi 3, preferably a little above its throttle. The assembly therefore constitutes an injector which considerably increases the speed of the gases and drives them towards the grid 8 which forms the bottom of the tank 1.
Air is preferably injected through the nozzle 7, but it could also be used to introduce water vapor or even water in order to produce gas to the water.
The reservoir 2 comprises, in its upper part, a loading orifice formed by a cover 9.
In the example shown, the generator is mounted above a still or container 10, preferably wider than it is high, intended to receive materials 11 capable of generating hydrocarbons by distillation.
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These materials must be in a finely divided state in order to ensure filtration through their mass of the lean gas coming from the tank; they can be constituted by fatty substances, oil seeds, mineral charcoal, peat, etc. The receptacle 10 is connected to the tank 1 by a conical part 12 forming a diffuser for the primary gases. A physical or chemical or physico-chemical filter 13 is interposed between the still 10 and the tank 1. This filter can be constituted, for example, with the aid of a layer of sea salt or lime placed on a sheet. - the perforated one.
In place of sea salt or lime, particularly intended for absorbing water, one could use any other suitable material @, the elimination of harmful products emanating from the tank 1, which vary, of course, with the nature of the fuel it contains. Where appropriate, recourse may be had to the use of catalyst materials.
The bottom of the still 10 may be constituted by a simple grid or by a grid 14 combined with a physical or chemical or physico-chemical filter 15 capable of retaining or transforming the undesirable distillation products. Such a filter may be formed, for example, by means of a layer of activated carbon resting on a perforated sheet similar to that of the filter 13. This filter may also include, where appropriate, catalyzing materials.
The passage of a current or of electric sparks can optionally be used to reinforce the action of the filters by electrolysis, ionization or other effect.
The input terminals of this current in filters 13 and 15, which must then be suitably isolated from the rest of the apparatus, are shown at 16, 16 'and 17,17' respectively.
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The filters are preferably removably mounted.
Below the still 10 is disposed a collector 18 which collects the distillation products already purified by the filters 13 and 15 arranged upstream, this collector being connected to the devices of use by means of additional purifiers of types known and which do not form part of the invention.
The still 10 is loaded through an orifice 19 closed by a cover 20, the residue being discharged through a door 21.
22 denotes an outlet pipe for the distillation products which is connected to scrubbers and separators of known types. A vacuum cleaner intended to ensure the draft of the device is connected downstream of this tubing.
The operation of the device is as follows:
Calcined charcoal such as charcoal 23 is initially introduced into the firebox up to the height of the constriction of the venturi 3. The loading is completed above, by wood 24 or any other solid fuel commonly used in the tanks. gasifiers, such as coke or mineral coal. Preferably, the entire hopper 2 is filled.
The filter 13 is then charged with sodium chloride, lime or other suitable material, and the products to be distilled 11: oil seeds, or the like, are introduced into the container 10.
All the doors 9, 20, 21 then being properly closed, the vacuum cleaner is started and the gasifier is ignited by the air inlet 5, by the central nozzle 7 or by both at the same time.
The injector formed by the central nozzle 7 and by the venturi 3, on the periphery of which the orifices 6 open out
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causes a violent current of air which ensures lively combustion and keeps the embers 23 incandescent the gases which distill in the upper part of the tank 1 and in the tank 2 are reduced by their passage in the lower incandescent zone and are expelled by the 'injector effect in the conical diffuser 12 which projects them through the filter 13 over the entire surface of the granular material 11 contained in the still 10.
The lean gases filtering, under the action of vacuum, through the mass of seeds 11, or other materials of the container 10, cause the distillation thereof and combine or mix with the hydrocarbons which are released therefrom. These combinations or mixtures are favored in all cases by the depression which activates the molecular dislocation of the material and, in the case of organic materials, by the particular affinity of carbon monoxide with them. The liquid and gaseous products generated by the apparatus then pass into the collector 18 and thence into scrubbers and separators of the usual type, not shown.
It essentially collects, on the one hand, gases rich in hydrocarbons and, on the other hand, liquid hydrocarbons which are susceptible to numerous applications. The gases can be used in particular for supplying gas engines.
A kind of coke is obtained as a by-product which can be used to feed the generator.
It is important to observe that the correct operation of the device requires a high speed of the gas stream emanating from the primary generator, a result which is obtained thanks to the injector effect produced using the nozzle 7 and
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of the venturi 3 and of the peripheral air inlets 6. In this way, the hot primary gases act in depth throughout the mass 11 which distils as a block, without formation of a surface crust.
Although the lean gas generator has been shown in the drawing in combination with a still, it should be noted that this generator could be applied separately for purposes other than distillation, for example to produce motive power, of even that the still could be supplied with gas by a suitable and separate generator. It should also be observed that a generator could supply several stills arranged in cascade to ensure continuous operation.
It goes without saying that the invention has been shown and described only by way of example, and that various modifications could be made to it without departing from the scope thereof.
CLAIMS --------------------------- 1.- Gasifier comprising a venturi-shaped hearth tank, provided with peripheral air inlets opening into the upstream truncated cone, characterized in that it also comprises an axial insufflation nozzle (7) opening upstream of the constriction of the venturi so as to cause rapid entrainment downstream, by ejector effect, gases produced in the device.