Cornue à distiller ou à pyrogéner. La présente invention a pour objet une cornue à distiller ou à pyrogéner, particu lièrement destinée au traitement en vase clos de schistes, tourbes, lsgnites et autres hydro carbures lourds.
Jusqu'à présent, un. tel traitement @se heurtait à -de nombreuses difficultés du fait, entre autres, des phénomènes de pyrogénation secondaire -dans la cornue et les canalisa- tions, entraînant la formation de brais.
Ii en résultait, d'une part, dies pertes sensibles de produit -et, par suite, un mauvais rendement -de l@opération et, d'autre part, des encrasse ments empêchant un usage prolongé de la cornue -et exigeant des remises en état fré quentes.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle a pour objet une cornue à distiller ou à pyrogéner, dans â- quelle la matière à traiter se trouve en couche mince dans un récipient plat dit cuvelle re posant sur le fond de l'enceinte qui n'est chauffée sensiblement qu'au-dessous de cette cuvelle, la paroi interne supérieure de -l'en ceinte,
qui se trouve en regard de cette couche mince, étant isolée. thermiquement. Selon: l'invention, cette paroi interne supérieure est formée par un écran -de très faible épaisseur, de façon à ne présenter qu'une capacité calorifique négligeable dans les conditions. de l'opération de distillation ou de pyrogé- nation envisagée.
Grâce à cette disposition, la matière en traitement intercepte la chaleur rayonnée par la source de chaleur, -de ;sorte que la ou les parois-de l'enceinte s,e trouvant en regard de cette matière et notamment au-dessus ne sont chauffées pratiquement que par les vapeurs provenant de l'opération.
Cette ou ces parois, en contact avec les- dites vapeurs, restent, du fait -de leur faible capacité calorifique, en équilibre thermique avec les vapeurs qui les lèchent. Il en résulte, ce que: la pratique confirme, que ces vapeurs nie subissent aucune pyrogénation secondaire dans la cornue, à la sortie de laquelle elles peuvent être recueillies sensiblement intacte qualitativement et quantitativement.
De préférence, la cuvelle est mobile verti calement entre sa position de travail et une position haute dans laquelle . son fond est au- dessus dudit fond de l'enceinte, et elle coo père avec des guides longitudinaux lie long desquels on peut alors la faire coulisser pour l'amener en dehors de l'enceinte.
La cornue peut être chauffée de toute façon convenable, pair exemple au moyen de carneaux, ménagés sous le fond de l'enceinte recouvert par la cuvelle, et traversés par des gaz chauds. Toutefois, ce dernier mode die chauffage rend extrêmement difficile l'ob tention de l'étanchéité.
Le fond de l'enceinte ou sole est en effet de faible épaisseur pour assurer la transmission calorifique et. .est formé usuellement de dalles en matière ré fractaire. Gomme l'enceinte de la cornue est en dépression pair rapport aux carneaux,
toute imperfection dans les joints entre les. dalles entraine l'introduction de gaz brûlés très chauds dans la cornue. Cette introd'irc- tion est un défaut prohibitif quand il s'agit: de la distillation d'hydrocarbures. Dans ce dernier cas en effet, les vapeurs d'hydro carbures subissent des destructions pyrogé- nées au contact des,,ga.z très chauds ou même s'enflamment et il en résulte des pertes notables.
En vue d'écarter ce danger, dans une forme :d'exécution préférée de la. cornue fai sant l'objet,de, l'invention, des canaux longi tudinaux sont ménagés dans la paroi infé rieure de l'enceinte, au-dessous de la cuvelle, et logent des corps chauffants électriques.
Ces corps chauffants sont .de préférence. formés pair des, barres résistantes.
<B>Il</B> devient ainsi aussi facile d'assurer l'étanchéité du fond de l'enceinte de la cornue, qui n'est plus une véritable sole, que celle des piédroits, des flasques avant et arrière et de la fermeture de la porte, de sorte qu'une étanchéité presque parfaite peut être réalisée pair une construction soignée. Il en résulte une augmentation du rendement d e l'opération et dit rendement thermique.
Dans une forme d'exécution particulière, la tubulure de départ de la, cornue est. raccor dée à la paroi arrière de l'enceinte qui, en vue d'éviter toute pyrogénation secondaire, d'autant plus dangereuse pour les vapeurs que la masse= métallique de cette tubulure est relativement considérable, est: inclinée vers le bais et eat enveloppée d'une jaquette par courue par un courant de liquide de refroi dissement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la cornue faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation avec arrachement partiel; la fig. ? est une coupe longitudinale par tielle corre.pondante, selon la ligne II-II de la fig. 1; la fig. 3 est une vue partielle en plan d'une tubulure de départ.
La cornue représentée affecte la. forme générale d'un four plat de boulanberie, sen siblement symétrique par rapport à un plan médian, perpendiculaire à celui de la fig. 1, de sorte qu'une repr'esenta.tion partielle a pu être adoptée.
L'enceinte de la cornue est limitée laté ralement par deux parois longitudinales 3 ,symétriques, par un flasque arrière 5 auquel se raccorde une tubulure de départ (fig. ?) et par un flaque avant 7.
Les parois latérales sont génÉralemerit en fonte. Les parois longitudinales 3 sont formées par des plaques à joints exacts et s'ajustant pa.rfaitenient sur les flasques avant et arrière de manière à assurer l'étanchéité.
Le fla.aque avant 7 présente une ouverture rectangulaire 1.3 de grande :surface. L'arête inférieure de l'ouverture 13 se trouve à, un niveau égal ou inférieur a, celui du fond de l'enceinte de la cornue. Cette ouverture 13 est obturée par une porte 14, en fonte calori fugée et présentant comme connu une saillie sur son périmètre, destinée à réaliser l'étan- chéité de la fermeture.
Cette porte 14, arti culée à sa partie supérieure sur le flasque 7 par des charnières 15, est appliquée à sa po sition fermée par des leviers 17 montés sur le flasque 7 à la partie inférieure de celui-ci. Les leviers 17 portent des vis de pression commandées parr des volants 19.
Le flasque arrière 5 (fig. 2) présente une ouverture 20, allongée dans le sens horizon- tal, à laquelle se raccorde la tubulure de dé part 21 figée par une bTid-e 22. Cette tubu lure est inclinée vers le bas et sa section (fig. 3) diminue de haut en bas pour devenir circulaire à son extrémité inférieure.
La tu bulure 21 porte une enveloppe supplémen taire 23 formant jaquette, reliée à -sa partie supérieure, par un raccord 24, à une arrivée d'eau froide et à sa partie inférieure, par un raccord 25,à un départ d'eau chaude.
A sa partie supérieure, l'enceinte de la cornue est formée par une paroi interne su périeure 31 en .acier mince qui est pincée entre l'aile inférieure d'un fer U 32 formant cadre et un rebord supérieur 33 terminant les quatre parois latérales de cette enceinte. L'étanchéité :du joint est obtenue par les moyens ordinaires.
Une lame de protection 35, en tôle forte, est pincée entre l'aile supérieure du fer en<B>U</B> 32 et un fer plat 36, l'étanchéité étant égale ment obtenue par des moyens ordinaires.
L'espace compris entre la paroi 31 et la lame 35 est rempli d'air, ou avantageuse ment, comme représenté, par une substance 37 très légère et de très faible capacité calo rifique, par exemple de la bawrTe d'amiante, s'opposant aux mouvements de convection de l'air. L'écartement entre les deux parois. 31 -et 35 est suffisant pour que la calorifugation soit efficace.
La feuille d'acier constituant la paroi interne supérieure 31 est de préférence d'épaisseur inférieure à deux millimètres, soit cinq dixièmes de millimètre, de façon à ne jouer pratiquement aucun rôle au point de vue calorifique à la température de la réaction, c'est-à-dire à absorber en pratique à cette température 700 calories par mètre carré au maximum (ce qui correspond sensi- blement à une paroi de 2 millimètres d'épais seur poux une opération à une température de l'ordre -de 875 C).
i Une couche .de sable ou autre 38 recou vre la lame 35 et remplit l'espace compris entre les murs latéraux 39 et arrière 40 et les parois longitudinales 3 -et arrière 5 de l'enceinte de la cornue.
Les parois latérales de l'enceinte de la cornue sont jointes de façon étanche à un fond tenant lieu de sole. Ce fond comprend une banquette plane 45 formée le long ,des parois longitudinales 3, se poursuivant par une banquette analogue moins large 46 (fig. 2) le long du flasque arrière 5 et une banquette identique à la banquette 46 et non représentée ménagée le long du flasque anté rieur 7.
Entre les banquettes 45 régnant le long des parois longitudinales 3, le fond de l'en- ceinte présente une dépression dont le fond est recouvert par une dalle en ciment 48 assurant l'étanchéité. Sur cette dalle 48 re posent des murettes 49 en briques réfrac- taires,
servant de support à une fausse sole horizontale 50 qui. se trouve ainsi à unie cer- tasne distance au-dessus -de la surface de la dalle 48. La fausse sole 50 est formée par un certain nombre de plaques,. s'emboîtant l'une dans l'autre, comme le montre la fig. 2.
L'espace compris entre la dalle 48 et la fausse sole 50 est rempli d'un calorifuge 52 formé par de la bourre d'amiante par exemple. Au- dessus de la fausse sole 50, une série de ca naux longitudinaux parallèles 55 (fig. 1) sont limités par des, plaques-supports 56, re posant sur cette fausse sole.
Plusieurs de ces plaques-supports 56 sont éventuellement dis posées bout à bout -de manière que les canaux 55 -s'étendent de façon continue sur toute la longueur de l'enceinte de la cornue entre les banquettes 46. La surface supérieure des plaques 56 se trouve dans le même plan horizontal que les banquettes 45 et 46.
Dans chacun des canaux ainsi définis, des supports 58 présentant, dans leur surface supérieure, unie échancrure axiale, reposent sur la fausse sole 50 et leur dîstance, comme le montre la fig. 2, correspond à la. longueur .de barres résistantes 60, en nichel chromé ou autre, portées dans les échancrures précitées.
Ces supports 58 ont une largeur égale à celle -des canaux 55 et,sont maintenus en-place par des plaques âe calage 62 recouvrant le fond des ,dits canaux entre les plaques-supports 56 et les suppoirts 58.
Un .guide longitudinal, formé par un rail 65, repose sur les banquettes 45, au voisi nage de chacune des parois 3. Ce rail est formé par une semelle 66, à laquelle un boudin est relié par des biellettes 67, de façon à être mobile entre une position haute et une position basse. Le déplacement de ce boudin peut être opéré sous la dépendance die l'ouverture et & la fermeture de la. porte 14.
Avec les rails 65 coopèrent des galets 69 de support d'un récipient plat ouvert dit cuvelle 70 -de section un peu inférieure à, celle ,de l'ouverture 13. Cette cuvelle <B>70</B> est de surface supérieure égale à celle de la sur face chauffante;
elle est agencée de façon à repouer sur les banquettes 45 et 46 et sur les plaques-supports 56 en recouvrant ces pla- ques=supports, quand les boudins des rail sont à leur position basse représentée, et à. être soulevée pour pouvoir coulisser quand les boudins sont à leur position haute, la cuvelle occupant alors la position figurée en traits mixtes. La cuvelle 70 est en général en acier inoxydable.
Le fonctionnement de la cornue repré sentée est le suivant: La poarte 14 étant soulevée par bascule- ment vers le haut, les boudins des rails 65 sont amenés en position haute et soulèvent la cuvelle qui est libre de coulisser le long des: ranls 65.
Comme l'arête inférieure -de l'ouver ture 13. est en -dessous des banquettes laté rales, la cuvelle peut être glissée sans gêne hors de l'enceinte de la cornue et amenée sur une table, par exemple, .disposée devant la. cornue. La cuvelle est alors chargée d'une mince couche de produit à traiter dont la. ma- nutention est ainsi facile. Après chargement, la, cuvelle 70 est repoussée en place, les boudina sont abaissés lorsque la porte est fermée.
La cuvelle repose alors sur les ban quettes 45 et 46 et les plaques 56, et elle est chauffée directement par les résistances élec triques dont la température est de l'ordre de 1000" C et qu'elle recouvre complètement La qualité des joints et l'exactitude de la. fer- metwre de la porte permettent d'assurer l'étanchéité et l'opération de pyrogénation ou distillation s'opère sous une légère dépression. Aucune introduction de gaz indésirable ne risque de se produire.
La paroi supérieure 31 se trouve protégée par la, cuvelle de tout rayonnement direct des résistances chauffantes que la cuvelle recouvre entièrement. Cette paroi 31 n'est chauffée que par les vapeurs de la, réaction qui la lèchent et avec lesqii#ulles elle reste en équilibre thermique, comme exposé ci-dessus; sa température reste légèrement inférieure à celle desdites vapeurs, de sorte que toute pyrogénation secondaire est ainsi évitée.
Par ailleurs, l'existence des banquettes 45 et 46 s'oppose au chauffage direct des parois latérales. Les vapeurs sont évacuées de façon continue par la tubulure<B>21</B> dans laquelle elles sont refroidies par une circula tion d'eau à 60" C environ dans la jaquette formée par l'enveloppe<B>23.</B> Les produits de la réaction sont recueillis intacts quantitati- vement et qualitativement à la sortie de la tubulure ?1 et la. condensation peut être pour suivie de façon usuelle. L'expérience prouve que des rendements voisins du .rendement théorique sont ainsi obtenus.
Dans d'autres formes d'exécution, les corps chauffants intérieurs à la cornue pour raient être constitués différemment et la cuvelle pourrait étire en plusieurs pièces..