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La présente invention est relative à la pyrolyse et à la com- bustion de matières combustibles, tels que les schistes ou charbons. Il est connu d'exécuter une telle pyrolyse dans une cornue, qui a été placée dans une chambre de combustion,dans laquelle les résidus de la pyrolyse sont brûlés et dans laquelle la chaleur des gaz provenant de cette combustion est transférée à la cornue de pyrolyse.
Le four peut éventuellement être agencé, de manière à permettre le chauffage d'eau ou de vapeur en circula- tiono
Pour exécuter la pyrolyse, la cornue doit recevoir une certaine quantité de chaleur, ce qui se fait principalement par rayonnement, notam- ment par rayonnement au moyen de gaz, et par convection. La quantité de chaleur transférée, de cette manière, par unité de temps à la cornue dépend de la vitesse de passage de la matière, ainsi que des dimensions et du pou- voir calorifique des résidus de pyrolyse émanant de la cornue et de la quan- tité d'air de combustion introduit. Des combustibles différents peuvent produire, lors de la pyrolyse, des quantités très différentes de composés volatils et les résidus de pyrolyse peuvent présenter des teneurs très va- riables en matières combustibles.
Ainsi, la pyrolyse de schiste peut donner des résidus (coke de schiste), dont les pouvoirs calorifiques sont compris entre 200 et 1500 kcal/kg.
Dans un four à cuve du type mentionné, si le débit de passage dans le four et les dimensions particulaires du combustible sont déterminées, un certain pouvoir calorifique critique des résidus de pyrolyse est nécessaire pour obtenir une pyrolyse satisfaisante. Si le pouvoir calorifique en question est trop faible, la production de chaleur dans le four de combustion est également trop faible et une quantité insuffisante de chaleur est transférée à la cornue. La pyrolyse est, dès lors. incomplète. Conformément à la présente invention. cette difficulté est évitée par introduction d'une -quantité supplémentaire de combustible dans la zone de combustion, par exemple par soufflage d'un gaz combustible dans cette zone.
Lorsqu'on brûle des résidus de pyrolyse présentant un pouvoir calorifique très faible, une température suffisamment élevée pour obtenir une combustion satisfaisante ne peut pas être atteinte sans addition d'une quantité supplémentaire d'une matière combustible. Si, dans ces cas, la combustion de coke est combinée avec la combustion d'un gaz ou autre combustible supplémentaire, la température de la couche de coke sera élevée, à tel point que la vitesse de combustion sera augmentée et qu'un transfert suffisant de chaleur à la cornue sera obtenu.
Même lorsqu'un coke de schiste d'un pouvoir calorifique élevé est produit, une combustion avec une quantité supplémentaire de combustible. conformément à la présente invention, est des plus souhaitable. En fait. il s'est avéré possible, par ce moyen, d'augmenter dans une mesure considérable la production par cornue et four de combustion.
Le point de fusion des constituants de la cendre de maintes matières combustibles est tellement faible que les grains de coke risquent de s'agglomérer. Dans ces cas, il convient souvent de refroidir la couche de combustible, par exemple, à l'aide d'un système de tuyauterie, dans lequel on fait circuler de l'eau ou de la vapeur. Cependant, dans ce cas, il est difficile d'obtenir une combustion complète du coke, en particulier lorsque ce dernier est riche en cendres. Tel est ordinairement le cas avec le coke de schiste.
L'invention se caractérise, dès lors, par la combinaison d'une alimentation en combustible supplémentaire avec un refroidissement, cette combinaisonoffrant des possibilités de réglage supplémentaires et permettant, au surplus, de conduite la pyrolyse et la combustion dans n'importe quelle direction désirée.
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Le combustible additionnel, que l'on emploie dans le procédé suivant la présente Invention, peut être de types divers. La manière la plus simple consiste, toutefois, à ajouter le combustible sous forme d'un gaz combustible, Ce gaz combustible peut être de n'importe quel type et peut être d'origine extérieure ou peut provenir, en totalité ou en partie, de la pyrolyse. Ainsi, les gaz résiduaires de la pyrolyse peuvent être utilisés comme combustible additionnel. après condensation des composants fluides contenus dans ces gaz et éventuellement aussi après élimination de certains autres constituants de valeur.
Grâce à l'addition d'une quantité supplémentaire de matière combustible, conformément à la présente invention. le procédé de pyrolyse et de combustion couvre ses propres besoins en chaleur. ce qui présente évidemment une importance considérable.
L'amenée du combustible supplémentaire peut se faire de nombreuses manières différentes; ainsi, ce combustible peut être Introduit dans le four avec l'air de combustion. En ce qui concerne les agencements nécessaires pour l'alimentation en combustible supplémentaire du four, il faut tenir compte non seulement de la construction du four, par exemple de la position des éventuels tubes de refroidissement, mais également du pouvoir calorifique du coke. Si cette valeur doit être plus élevée que la valeur critique susmentionnée. il n'est pas nécessaire d'amener le combustible supplémentaire dans la couche de combustible proprement dite, mais l'amenée du combustible supplémentaire peut alors avantageusement se faire juste au-dessus de la surface supérieure de la couche 'de combustible.
Pour obtenir la faculté de contrôle rapide que l'on vise à obtenir, le combustible supplémentaire doit être introduit directement dans la couche de combustible. même si les résidus de pyrolyse présentent un pouvoir calorifique élevé, Dans le cas où les résidus de pyrolyse présentent un pouvoir calorifique très faible. il convient toujours d'introduire au moins une partie substantielle du combustible supplémentaire dans la couche de combustible. de manière à faciliter la combustion dans cette couche. Dans ce cas, il est souhaitable de répartir le combustible supplémentaire aussi uniformément que possible dans la couche de coke en combustion, de façon à éviter une surchauffe locale et l'agglomération résultante des grains de coke.
Sur le dessin annexé au présent mémoire, on a représenté un appareil pour l'exécution de l'Invention. Cet appareil ne doit, toutefois. être considéré qu'à titre d'exemple et l'invention n'y est pas limitée.
Dans une chambre de combustion 1 est placée une cornue cylindrique 2, au centre de laquelle s'étend un tube 3 destiné à l'évacuation du gaz, l'extrémité ouverte de ce tube se terminant à courte distance de la partie inférieure de la cornue. Cette partie inférieure de la cornue est ouverte et est équipée d'un ajutage 4 pour y souffler de la vapeur. La partie supérieure de la cornue est également ouverte et le combustible est introduit à cet endroit, ce combustible. après avoir été pyrolysé dans la cornue, arrivant sous forme de coke dans la partie inférieure de la chambre de combustion.
La combustion a lieu dans cette partie inférieure. Les cendres provenant de la combustion sont évacuées par un agencement spécial 5 prévu à la base de la chambre de combustiono Un tuyau de refroidissement 6. dans lequel circule de l'eau ou de la vapeur d'eau, est placé dans la partie Inférieure de la chambre de combustion. Les gaz provenant de la combustion s'échappent par l'intervalle annulaire entourant la cornue et sont alors évacués par une tubulure de sortie 7 prévue à la partie supérieure de la chambre de combustion. Juste au-dessus de la surface supérieure de la couche de conbustible, une série de brûleurs 8 est prévue, ces brûleurs servant à l'introduction d'une quantité supplémentaire de combustible sous forme gazeuse.
Cette série de brûleurs est destinée à être utilisée, lorsque les résidus de la pyrolyse ont un pouvoir calorifique élevéo Dès lors. la couche de combustible ne reçoit pas de combustible supplémentaire, tandis que. d'un autre côté. la pyrolyse produit une quantité additionnelle de chaleur. Si
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les résidus de la pyrolyse présentent un faible pouvoir calorifique. le combustible supplémentaire doit être introduit dans la couche de combustible elle-même. Dans ce cas, l'addition de combustible supplémentaire peut se faire par des tuyaux 9 traversant la partie inférieure de la paroi de la chambre de combustion et/ou par un tuyau de distribution 10 aboutissant à l'intérieur de la couche de combustion,
REVENDICATIONS.
1. Procédé de pyrolyse et de combustion subséquente de matières contenant des produits organiques,, en particulier de schiste, dans lequel procédé, pour exécuter la pyrolyse, la matière est chauffée dans une chambre de pyrolyse par la combustion d'une couche de matière combustible constituée par le résidu de la pyrolyse, caractérisé en ce qu'on exécute la combustion des résidus de la pyrolyse en amenant à la couche de combustible, de préférence, à l'intérieur de celle-ci, un combustible supplémentaire, en plus des résidus, de même qu'un agent de refroidissement, de manière à faciliter un réglage rapide la température de combustion.