Procédé et appareil pour la distillation continue des goudrons hydratés. La présente invention concerne un pro cédé et un appareil pour la distillation con tinue de goudrons hydratés.
Il est connu que la distillation continue des goudrons hydratés présente, dans les ap pareils actuellement en; usage, -des inconvé nients qui tendent à faire condamner la mar che continue dans la distillation des gou drons hydratés, malgré les réels avantages qu'elle offre.
Ces inconvénients résident no tamment dans la formation spontanée de masses abondantes de mousses, qui sont en traînées dans les appareils de condensation et qui souillent irrémédiablement le distillat recueilli.
Pour éviter cette formation intempestive de mousses, on a proposé de déshydrater les goudrons avant de les introduire dans l'alam bic ou la chaudière de distillation. A cet effet, on a monté au-dessus de l'alambic une colonne à plateaux que l'on chauffe conve nablement, et dans laquelle on fait passer le goudron hydraté. Le goudron, s'écoulant d'un plateau -à l'autre, se déshydrate progressive ment et pénètre, à l'état déshydraté, dans l'alambic où il est soumis à la distillation.
Mais cette colonne est de réalisation com pliquée et coûteuse et d'une conduite peu aisée; de plus, le chauffage convenable de ses plateaux exige un apport .de calories qui est pour le moins onéreux. En outre, si, pour une raison quelconque, la déshydratation est imparfaite, il peut encore se former des mousses qui débordent même à travers la co lonne, sont entraînées dans les appareils -de condensation et y souillent le distillat re cueilli.
Un autre inconvénient très grave constaté dans la distillation continue des goudrons dans les appareils connus réside dans la for mation -de coke sur le fond de l'alambic sou mis à l'action d'un foyer à feu nu. En effet, le goudron, stagnant -continuellement en con tact avec le métal -de l'alambic qui reçoit l'ac tion du feu nu, s'épaissit rapidement et se cokéfie.
Le coke ainsi formé très ténu et dur adhère au fond de l'alambic en constituant un calorifuge qui permet à la tôle de se sur chauffer, tout en, empêchant la chaleur de se transmettre à. la masse de goudron située par dessus, d'où un mauvais rendement thermi que et un danger très grave de brûler le mé tal de l'alambic.
Le procédé suivant la présente invention obvie à ces inconvénients.
Selon ce procédé, tout en maintenant une masse de goudron à la température à laquelle on doit mener la distillation, on fait arriver le goudron frais à la partie inférieure de cette masse en le faisant écouler, isolé de celle-ci, sauf en ce qui concerne les échanges thermiques, :du haut jusque vers le bas de cette masse.
Ce procédé peut être réalisé dans un ap pareil comprenant un alambic chauffé à feu nu. avec trop-plein, -muni d'un tube axial d'arrivée de goudron qui s'arrête, d'une part, à quelque .distance du fond de l'alambic et, d'autre part, à un niveau supérieur à celui du trop-plein.
Dans cet appareil, le goudron frais s'échauffe progressivement, à mesure qu'il descend. Il vient lécher le fond de l'alambic, et remonte lentement vers la surface du con tenu de l'alambic. Le goudron est ainsi main- tenu constamment en mouvement dans l'alam bic. Il ne peut donc pas se former de coke dans celui-ci, et le métal de son fond est à l'abri des surchauffes.
Les mousses ne se forment que dans la partie supérieure du tube axial au fur et à mesure de l'arrivée du goudron frais, et ne sont plus gênantes.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, d'une façon plus ou moins sché matique, la coupe verticale axiale d'une forme de réalisation de l'appareil.
L'alambic A a son fond chauffé à feu nu (par exemple par un ou des brûleurs, non représentés). Le goudron hydraté y est in troduit sans chauffage ni déshydratation préalables, par le tube en col de cygne B, qui débouche verticalement suivant l'axe de l'alambic. Au-dessous de ce tube B est disposé ver ticalement, également suivant l'axe de l'alam bic, un tube de diamètre plus grand, C, qui va jusqu'à une certaine distance du fond A' de l'alambic A.
Le goudron, déversé à l'état froid dans le tube B, descend dans le tube C, en s'échauffant progressivement, et vient lécher le fond chauffé A' de l'alambic, pour remonter lentement, par effet de thermo siphon, jusqu'à la surface de la masse de gou dron chaud D contenue dans l'alambic. En raison de la circulation engendrée par cet effet de thermosiphon, le goudron est main tenu continuellement en, mouvement, il ne peut pas se former de coke sur le fond de l'alambic et le métal de celui-ci est protégé de façon absolue contre une surchauffe et une altération pouvant résulter de cette sur chauffe.
En ce qui concerne les mousses qui se forment dans le tube central C, elles vien nent, en débordant de ce tube, rencontrer un disque<B>C</B>, fixé sur le tube B au-dessus du tube C, et elles retombent à la surface de la masse de goudron chaud, où elles disparais sent aussitôt.
Le goudron, déshydraté et débarrassé de ses essences volatiles, porté à la température désirée, correspondant aux huiles à recueillir, est évacué, de façon continue par le trop- plein E; une garde de quelques centimètres de goudron, dans l'appareil F, empêche les vapeurs du distillat de s'échapper par ce trop-plein E.
Une vanne G permet de vider l'alambic de temps en temps.
Les vapeurs. résultant de la distillation du goudron, sont acheminées par un conduit H, entouré d'une chemise à circulation d'eau de refroidissement 1, dans lequel elles se con densent et s'écoulent dans un séparateur d, contenant de l'eau froide.
Au début de l'opération, lors du chauf fage préalable de la masse de goudron em plissant l'alambic, et tant que le contenu de celui-ci est maintenu à une température cor respondant à la distillation des fractions les plus volatiles fournissant un distillat dont le poids spécifique est inférieur à celui de l'eau, ce distillat surnage.
Il s'écoule régulièrement dans un décanteur K, où il est séparé de l'eau qui s'évacue<I>par L,</I> tandis que le distillat est recueilli en M; et si, à cette température maintenue constante, l'on introduit alors dans l'alambic par B du goudron frais en un filet continu, le distillat recueilli surnage et est recueilli en, M d'une manière continue.
Si, au contraire, l'on n'introduit pas de goudron frais dans l'alambic et que la tem- pérature de son contenu devient plus élevée, la distillation intéresse des fractions moins volatiles, et, le poids spécifique moyen du distillat devenant plus .élevé que celui de l'eau, ce distillat vient s'accumuler au fond du séparateur J, d'où on l'évacue par la tu bulure à vanne N. Il en sera -de même lors que, cette température étant maintenue cons tante, l'on introduira dans l'alambic, par B, du goudron frais en filet continu.
La naphtaline, s'il y en a -dans le distil lat, cristallise au contact de l'eau froide, s'accumule sur le fond incliné 0 du sépara- teur J; elle est arrêtée par le filtre P.
Le séparateur est muni d'un couvercle à charnières Q qui permet de retirer la naphta line en temps voulu au moyen d'une cuiller- écumoire.
On peut disposer à l'intérieur du con duit H- servant à l'évacuation du distillat, immédiatement avant le séparateur, un pul vérisateur d'eau fournissant, à l'intérieur -du séparateur, un brouillard d'eau froide qui assure la condensation totale du distillat. De plus, ce pulvérisateur provoque dans l'alam bic un léger vide activant la distillation.
L'appareil décrit ci-dessus peut être com plété par un appareil ,de rectification qui peut être de construction connue. A la sortie de cet appareil de rectification, on recueille les huiles légères et les huiles lourdes claires, prêtes à être utilisées, par exemple comme carburant dans des moteurs .à combustion in terne.
Method and apparatus for the continuous distillation of hydrated tars. The present invention relates to a process and apparatus for the continuous distillation of hydrated tars.
It is known that the continuous distillation of hydrated tars present in the devices currently in; use, -of the drawbacks which tend to condemn the continued market in the distillation of hydrated gou drons, despite the real advantages it offers.
These drawbacks reside in particular in the spontaneous formation of abundant masses of foams, which are trailed in the condensing apparatus and which irremediably contaminate the distillate collected.
To avoid this untimely formation of foams, it has been proposed to dehydrate the tars before introducing them into the alam bic or the distillation boiler. To this end, a column with trays has been mounted above the still, which is suitably heated, and through which the hydrated tar is passed. The tar, flowing from one tray to another, gradually dehydrates and, in the dehydrated state, enters the still where it is subjected to distillation.
But this column is complicated and expensive to make and not very easy to operate; moreover, the proper heating of its trays requires a supply of calories which is at the very least expensive. Furthermore, if for some reason the dehydration is imperfect, foams may still form which overflow even through the column, are drawn into the condensers and contaminate the collected distillate therein.
Another very serious drawback observed in the continuous distillation of tars in known apparatuses resides in the formation of coke on the bottom of the still under the action of an open fire. In fact, the tar, stagnant -continually in contact with the metal -of the still which receives the action of the naked fire, thickens rapidly and cokes up.
The very thin and hard coke thus formed adheres to the bottom of the still, constituting a heat insulator which allows the sheet to overheat, while preventing heat from being transmitted to. the mass of tar located above, resulting in poor thermal efficiency and a very serious danger of burning the metal in the still.
The method according to the present invention obviates these drawbacks.
According to this process, while maintaining a mass of tar at the temperature at which the distillation must be carried out, the fresh tar is made to arrive at the lower part of this mass by making it flow, isolated from it, except in what concerns thermal exchanges: from the top to the bottom of this mass.
This process can be carried out in an apparatus comprising a still heated over an open flame. with overflow, -fitted with an axial tar inlet tube which stops, on the one hand, at some distance from the bottom of the still and, on the other hand, at a level higher than that of the overflow.
In this apparatus, the fresh tar heats up gradually as it descends. It licks the bottom of the still, and slowly rises to the surface of the contents of the still. The tar is thus kept constantly in motion in the alam bic. No coke can therefore form in it, and the metal at its bottom is protected from overheating.
The foams only form in the upper part of the axial tube as the fresh tar arrives, and are no longer bothersome.
The accompanying drawing shows, by way of example, in a more or less diagrammatic way, the axial vertical section of one embodiment of the apparatus.
The still A has its bottom heated over an open flame (for example by one or more burners, not shown). The hydrated tar is introduced therein without prior heating or dehydration, through the swan neck tube B, which opens vertically along the axis of the still. Below this tube B is arranged vertically, also along the axis of the alam bic, a tube of larger diameter, C, which extends to a certain distance from the bottom A 'of the still A.
The tar, poured in the cold state into tube B, descends into tube C, gradually heating up, and licks the heated bottom A 'of the still, to rise slowly, by thermosiphon effect, to 'on the surface of the hot gou dron mass D contained in the still. Due to the circulation generated by this thermosyphon effect, the tar is kept continuously in motion, it cannot form coke on the bottom of the still and the metal thereof is absolutely protected against overheating and alteration that may result from this overheating.
As regards the foams which form in the central tube C, they come, by overflowing from this tube, to meet a disc <B> C </B>, fixed on the tube B above the tube C, and they fall to the surface of the mass of hot tar, where they immediately disappear.
The tar, dehydrated and freed of its volatile essences, brought to the desired temperature, corresponding to the oils to be collected, is evacuated continuously through the overflow E; a guard of a few centimeters of tar, in the apparatus F, prevents the vapors of the distillate from escaping through this overflow E.
A valve G makes it possible to empty the still from time to time.
The vapors. resulting from the distillation of the tar, are conveyed through a pipe H, surrounded by a cooling water circulation jacket 1, in which they condense and flow into a separator d, containing cold water.
At the start of the operation, during the preliminary heating of the mass of tar filling the still, and as long as the content thereof is maintained at a temperature corresponding to the distillation of the most volatile fractions providing a distillate whose specific weight is lower than that of water, this distillate floats.
It flows regularly into a decanter K, where it is separated from the water which is discharged <I> through L, </I> while the distillate is collected in M; and if, at this temperature kept constant, fresh tar is then introduced into the still by B in a continuous stream, the collected distillate floats and is collected in, M in a continuous manner.
If, on the contrary, no fresh tar is introduced into the still and the temperature of its contents becomes higher, the distillation involves less volatile fractions, and, the average specific weight of the distillate becoming more .higher than that of water, this distillate accumulates at the bottom of separator J, from where it is evacuated by the valve valve N. It will be the same when, this temperature being maintained cons aunt, we will introduce into the still, through B, fresh tar in a continuous stream.
Naphthalene, if there is any in the distillate, crystallizes on contact with cold water, accumulates on the inclined bottom 0 of separator J; it is stopped by the P filter.
The separator has a hinged cover Q which allows the naphtha line to be removed in due time using a spoon-skimmer.
A water sprayer supplying, inside the separator, a mist of cold water which ensures the separation, can be placed inside the pipe H- serving for the evacuation of the distillate, immediately before the separator. total condensation of the distillate. In addition, this sprayer creates a slight vacuum in the alam bic, which activates the distillation.
The apparatus described above may be supplemented by a rectifying apparatus which may be of known construction. On leaving this rectifying apparatus, the light oils and light heavy oils are collected, ready to be used, for example as fuel in internal combustion engines.