LU86942A1 - PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF COAL BRIQUETTES AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD - Google Patents
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Description
‘ '' , , BL-4043/ML‘'',, BL-4043 / ML
PROCEDE DE FABRICATION DE BRIQUETTES DE CHARBON ET INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDEPROCESS FOR THE MANUFACTURE OF COAL BRIQUETTES AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD
La présente invention concerne un procédé de fabrication de briquettes de charbon à l'aide d'un mélange granuleux de charbon gras et de charbon inerte, selon lequel le charbon gras est réchauffé au-dessus de 5 son point de ramollissement au contact du charbon inerte préalablement réchauffé à une température supérieure et qui est mélangé au charbon gras dans un mélangeur pour former une substance pâteuse sous l'effet du ramollissement du charbon gras, cette substance pâteuse étant 10 extraite par le fond du mélangeur et guidée dans un dispositif de formation de briquettes qui sont ensuite durcies et refroidies. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.The present invention relates to a process for the production of charcoal briquettes using a granular mixture of fatty charcoal and inert charcoal, according to which the fatty charcoal is reheated above its softening point in contact with inert charcoal previously heated to a higher temperature and which is mixed with the fatty charcoal in a mixer to form a pasty substance under the effect of the softening of the fatty charcoal, this pasty substance being extracted from the bottom of the mixer and guided in a formation device. briquettes which are then hardened and cooled. The invention also relates to an installation for implementing this method.
Ce procédé, plus généralement connu sous le nom 15 de procédé "ANCIT" est par exemple décrit dans le document DE-PS-1584752. Ce procédé permet la fabrication de petites briquettes de charbon à usage industriel et ménager. Le charbon gras utilisé dans ce procédé est un charbon bitumeux cokéfiant qui, chauffé à une température 20 supérieure à environ 420°C, tend à s'agglutiner en dégageant des matières volatiles, elles-mêmes combustibles.This process, more generally known as the "ANCIT" process, is for example described in document DE-PS-1584752. This process allows the production of small coal briquettes for industrial and household use. The fatty carbon used in this process is a coking bituminous coal which, heated to a temperature above about 420 ° C., tends to agglutinate, giving off volatile materials, which are themselves combustible.
Avant son introduction dans le mélangeur, ce charbon est réchauffé à une température de l'ordre de 350°, c.-à-d. inférieure à son point de ramollissement. Le charbon 25 inerte, par contre, résiste mieux aux températures et celui-ci est réchauffé, avant son introduction dans le mélangeur, à une température de l'ordre de 700° par des gaz de combustion dégagés d'un brûleur. Lors du mélange de ces deux types de charbon préchauffés, la chaleur du 30 charbon inerte permet d'élever la température du charbon gras au-dessus de son point de ramollissement pour former ainsi un mélange de consistance pâteuse. Les matières volatiles qui se dégagent du charbon gras entraînent une quantité relativement importante (de l'ordre de 2% de la 35 production totale) de poussières de charbon et des parti- l i 2 cules bitumeuses. Jusqu'à présent, ces dégagements gazeux constitués de matières volatiles et de constituants solides étaient généralement traités comme déchets, ce qui non seulement constitue un problème éco-5 logique, mais en plus une perte de rendement.Before its introduction into the mixer, this coal is reheated to a temperature of the order of 350 °, i.e. lower than its softening point. Inert carbon 25, on the other hand, is more resistant to temperatures and this is heated, before its introduction into the mixer, to a temperature of the order of 700 ° by combustion gases released from a burner. When mixing these two types of preheated charcoal, the heat of the inert charcoal raises the temperature of the fatty charcoal above its softening point to thereby form a mixture of pasty consistency. The volatiles which evolve from the fatty coal entail a relatively large quantity (of the order of 2% of the total production) of coal dust and bituminous particles. Up to now, these gas emissions made up of volatile materials and solid constituents have generally been treated as waste, which not only constitutes an ecological problem, but also a loss of yield.
Certes, il y a bien eu des tentatives de récupération de ces soi-disant déchets, mais celles-ci ont généralement été peu fructueuses. C'est ainsi, par exemple, qu'on a essayé de récupérer les gaz s'échappant 10 du mélangeur à travers une conduite montante inclinée qui s'élargit en une chambre inclinée dans laquelle on provoque un dépôt partiel des substances solides par le ralentissement des gaz. Autrement dit, la poussière doit retomber par la même cheminée que par laquelle elle 15 s'échappe avec les gaz. Ce système n'a pas fourni des résultats satisfaisants.Admittedly, there have been attempts to recover this so-called waste, but these have generally been unsuccessful. Thus, for example, attempts have been made to recover the gases escaping from the mixer through an inclined riser which widens into an inclined chamber in which partial deposition of the solid substances is caused by slowing down. gases. In other words, the dust must fall through the same chimney through which it escapes with the gases. This system has not produced satisfactory results.
Une autre solution consiste à faire passer la cheminée du mélangeur à travers une chambre dans laquelle on provoque le dépôt des substances solides, cette cham-20 bre communiquant à travers un sas à rotor alvéolaire avec la partie supérieure du mélangeur. Etant donné que les particules solides sont introduites dans le mélangeur dans la partie supérieure où sont engendrés les poussières et les gaz, ces constituants sont partiellement 25 entraînés à nouveau par les gaz, de sorte que ceux-ci deviennent de plus en plus chargés et finissent par boucher le rotor alvéolaire.Another solution consists in passing the mixer chimney through a chamber in which the deposition of solid substances is caused, this chamber communicating through an airlock with a cellular rotor with the upper part of the mixer. Since the solid particles are introduced into the mixer in the upper part where the dust and gases are generated, these constituents are partially entrained again by the gases, so that these become more and more charged and end up by plugging the honeycomb rotor.
Le but de la présente invention est de prévoir un procédé et une installation du genre décrit dans le 30 préambule qui permet une récupération efficace des poussières emportées par les gaz et des matières volatiles combustibles.The object of the present invention is to provide a method and an installation of the type described in the preamble which allows efficient recovery of dust carried by gases and combustible volatile matter.
Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un procédé du genre décrit ci-dessus qui est 35 essentiellement caractérisé en ce que les gaz engendrés dans le mélangeur sont envoyés dans un séparateur au fond duquel sont récupérés les constituants solides entraînés par les gaz et qui sont réintroduits dans le mélangeur en » 3 dessous du niveau supérieur du mélange.To achieve this objective, the present invention provides a method of the kind described above which is essentially characterized in that the gases generated in the mixer are sent to a separator at the bottom of which the solid constituents entrained by the gases are recovered and which are reintroduced into the mixer »3 below the upper level of the mixture.
Ces constituants solides sont, de préférence, introduits dans le mélangeur à un niveau où le mélange se trouve en phase pâteuse.These solid constituents are preferably introduced into the mixer at a level where the mixture is in the pasty phase.
5 Les substances volatiles sont récupérées du sépa rateur et peuvent être utilisées avantageusement comme gaz de combustion pour chauffer le charbon inerte avant son introduction dans le mélangeur.The volatile substances are recovered from the separator and can advantageously be used as combustion gas to heat the inert carbon before it is introduced into the mixer.
Les avantages de ce procédé sont multiples. 10 D’abord, ce qui auparavant était généralement considéré comme déchet devient maintenant une substance utile étant donné que les constituants solides récupérés des gaz d'échappement sont réintroduits dans le processus et permettent, par conséquent, d'augmenter la productivité. 15 D'un autre côté, les substances volatiles com bustibles sont suffisamment riches en calories pour pouvoir être envoyées aux brûleurs et servir au préchauffage du charbon inerte et du charbon gras. Certes, ces substances volatiles ne sont pas plus riches en calories 20 qu'auparavant, mais étant donné que maintenant, on en a extrait les constituants solides, elles peuvent être transportées plus facilement, ce qui n'était pas le cas auparavant. Autrement dit, le procédé peut être mis en oeuvre sans apport d'énergie extérieure autre que celle 25 du charbon, étant donné qu'on utilise une partie des calories de celui-ci pour son traitement.The advantages of this process are manifold. 10 First, what used to be generally regarded as waste is now becoming a useful substance since the solid constituents recovered from the exhaust gases are reintroduced into the process and therefore increase productivity. On the other hand, the volatile combustible substances are sufficiently high in calories to be able to be sent to the burners and used for preheating inert carbon and fatty charcoal. Admittedly, these volatile substances are not richer in calories than before, but since now the solid constituents have been extracted therefrom, they can be transported more easily, which was not the case before. In other words, the process can be carried out without any external energy input other than that of coal, since part of the calories of coal are used for its treatment.
L'invention prévoit également une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant un mélangeur avec un agitateur et pourvu d'une ouverture 30 d'admission de charbon gras préchauffé à une température inférieure à son point de ramollissement, d'une ouverture d'admission de charbon inerte préchauffé à une température supérieure à la température de ramollissement du charbon gras, et d'une ouverture de sortie des gaz engen-35 drés dans le mélangeur, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie des gaz est reliée par une cheminée à un séparateur dans lequel les constituants solides entraînés par les gaz sont précipités par gravité et en ce que le fondThe invention also provides an installation for implementing the above process, comprising a mixer with an agitator and provided with an inlet opening 30 for fatty charcoal preheated to a temperature below its softening point, an inlet opening for inert carbon preheated to a temperature higher than the softening temperature of the fatty carbon, and an outlet opening for the gases generated in the mixer, characterized in that the outlet opening for the gases is connected by a chimney to a separator in which the solid constituents entrained by the gases are precipitated by gravity and in that the bottom
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4 du séparateur est relie par un convoyeur à un dispositif d'introduction des constituants solides dans le mélangeur à travers une ouverture prévue dans la paroi latérale de celui-ci à un endroit déterminé situé en dessous du 5 niveau de remplissage du mélangeur.4 of the separator is connected by a conveyor to a device for introducing the solid constituents into the mixer through an opening provided in the side wall thereof at a determined location situated below the level of filling of the mixer.
Le séparateur peut être du type cyclone ou sac à poussière ou une combinaison des deux, alors que le convoyeur est de préférence une double vis sans fin.The separator can be of the cyclone or dust bag type or a combination of the two, while the conveyor is preferably a double worm.
Le dispositif d'introduction des constituants 10 solides dans le mélangeur est, de préférence, constitué par un piston coulissant dans un tube communiquant avec l'ouverture dans la paroi latérale du mélangeur et incliné par rapport à celle-ci, ce tube étant relié, en aval de la position de repos du piston, par un passage 15 vertical au convoyeur à vis sans fin.The device for introducing the solid constituents into the mixer is preferably constituted by a piston sliding in a tube communicating with the opening in the side wall of the mixer and inclined relative to the latter, this tube being connected, downstream of the piston rest position, by a vertical passage 15 to the worm conveyor.
Ledit passage vertical peut comporter une connexion flexible pour compenser les dilatations thermiques différentielles entre le séparateur et le mélangeur.Said vertical passage may include a flexible connection to compensate for the differential thermal expansions between the separator and the mixer.
Il est avantageux de prévoir deux obturateurs 20 respectivement dans le tube incliné à proximité de sa communication avec le mélangeur et dans le passage vertical pour former, ainsi, un sas entre le mélangeur et le séparateur.It is advantageous to provide two shutters 20 respectively in the inclined tube near its communication with the mixer and in the vertical passage to thereby form an airlock between the mixer and the separator.
D'autres particularités et caractéristiques res-25 sortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté, ci-dessous, en référence aux figures annexées dans lesquelles: la figure 1 montre schématiquement une vue partielle d'un mode de réalisation d'une installation pour 30 la mise en oeuvre de l'invention et la figure 2 montre schématiquement le détail du dispositif de réintroduction des constituants solides dans le mélangeur.Other particularities and characteristics res-25 will emerge from the detailed description of an advantageous embodiment presented below, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 schematically shows a partial view of an embodiment of an installation for implementing the invention and FIG. 2 schematically shows the detail of the device for reintroducing the solid constituents into the mixer.
La figure 1 montre schématiquement un mélangeur 35 10 contenant un agitateur 12, connu en soi, qui est animé d'un mouvement de rotation sous l'action de moyens d'entraînement non représentés. Le mélangeur 10 est en communication avec deux réservoirs 14, 16 contenant respec- ; 5 tivement du charbon inerte et du charbon gras gui sont introduits, de façon contrôlée, dans le mélangeur par des vis sans fin 18, 20 disposées dans des sections horizontales des communications entre les réservoirs 14, 16 5 d'une part et le mélangeur 10, d'autre part.FIG. 1 schematically shows a mixer 35 containing an agitator 12, known per se, which is driven in a rotational movement under the action of drive means not shown. The mixer 10 is in communication with two reservoirs 14, 16 containing respec-; 5 both inert carbon and fatty coal which are introduced in a controlled manner into the mixer by worms 18, 20 arranged in horizontal sections of the communications between the tanks 14, 16 5 on the one hand and the mixer 10 , on the other hand.
Le mélange de consistance plus ou moins pâteuse qui est formé à l'intérieur du mélangeur 10 sous l'action de l'agitateur 12 et sous l'effet du ramollissement du charbon gras est extrait du mélangeur 10 par un rotor 10 alvéolaire 22 et est déversé entre deux cylindres 24, 26 en contact tangentiel mutuel et tournant en sens inverse. La surface des deux cylindres 24 et 26 est pourvue de moules complémentaires pour former des briquettes à partir du mélange déversé par le rotor 22, ces briquettes 15 étant par la suite durcies et refroidies.The mixture of more or less pasty consistency which is formed inside the mixer 10 under the action of the agitator 12 and under the effect of the softening of the fatty carbon is extracted from the mixer 10 by a cellular rotor 10 and is spilled between two cylinders 24, 26 in mutual tangential contact and rotating in opposite directions. The surface of the two cylinders 24 and 26 is provided with complementary molds to form briquettes from the mixture discharged by the rotor 22, these briquettes 15 being subsequently hardened and cooled.
Les matières volatiles engendrées dans le mélangeur 10, essentiellement par l'action de la chaleur sur le charbon gras, s'échappent par une cheminée 28 en entraînant une quantité non négligeable de constituants 20 solides, tels que de la poussière de charbon et des particules bitumeuses.The volatiles generated in the mixer 10, essentially by the action of heat on the fatty charcoal, escape through a chimney 28, entailing a non-negligible amount of solid constituents, such as coal dust and particles. bituminous.
Cette cheminée 28 redescend dans la partie supérieure d'un séparateur 30 du type cyclone ou sac à poussière dans lequel la majorité des particules solides est 25 précipitée sous l'effet de gravité lors de la déviation du courant descendant en direction de l'ouverture supérieure 32 par laquelle s'échappent les constituants volatiles combustibles. Ceux-ci seront avantageusement réutilisés et, à cet effet, envoyés par une conduite non 30 représentée au brûleur servant à réchauffer le charbon inerte.This chimney 28 descends into the upper part of a separator 30 of the cyclone or dust bag type in which the majority of the solid particles is precipitated under the effect of gravity during the deflection of the downward current in the direction of the upper opening. 32 through which the combustible volatile constituents escape. These will advantageously be reused and, for this purpose, sent via a line not shown to the burner used to heat the inert coal.
Comme le montre plus en détail la figure 2, les constituants solides déposés au fond du séparateur 30 sont extraits de celui-ci à travers une conduite 34 et à 35 l'aide d'un convoyeur 36 constitué, de préférence, par une double vis sans fin s'étendant du fond du séparateur 30 à travers cette conduite 34. L'extrémité de cette conduite 34 communique à travers un passage vertical 38 * c 6 avec un tube 40 pénétrant obliquement dans le mélangeur 10. Selon l'une des caractéristiques essentielles, ce tube 40 pénètre dans le mélangeur 10 à un endroit déterminé, se trouvant en dessous du niveau de remplissage du 5 mélangeur 10, de préférence à un endroit où le charbon gras commence à se ramollir et à s'agglutiner.As shown in more detail in FIG. 2, the solid constituents deposited at the bottom of the separator 30 are extracted from the latter through a pipe 34 and using a conveyor 36 preferably made up of a double screw endless extending from the bottom of the separator 30 through this pipe 34. The end of this pipe 34 communicates through a vertical passage 38 * c 6 with a tube 40 penetrating obliquely into the mixer 10. According to one of the characteristics essential, this tube 40 enters the mixer 10 at a determined location, being below the filling level of the mixer 10, preferably at a location where the fatty charcoal begins to soften and agglutinate.
La matière qui est déversée par la vis sans fin 36 à travers le passage vertical 38 dans le tube 40 est enfoncée dans le mélangeur 10, à intervalles déterminés, 10 à l'aide d'un piston coulissant 42, représenté sur la figure 2 en position de repos et qui est actionné à l'aide d'un dispositif approprié 44, tel qu'un vérin hydraulique capable de déplacer ce piston 42 entre la position de repos et la position avancée illustrée en 15 traits interrompus. Pour éviter que le piston 42, lors de son retrait de la position de travail vers la position de repos, ne ressorte la matière du mélangeur 10 par aspiration, il est préférable de laisser un certain jeu entre la surface extérieure du piston 42 et la surface 20 intérieure du tube 40 ou de prévoir un by-pass entre le tube 40 et le passage vertical 38.The material which is poured by the endless screw 36 through the vertical passage 38 into the tube 40 is inserted into the mixer 10, at predetermined intervals, 10 using a sliding piston 42, shown in FIG. 2 in rest position and which is actuated using a suitable device 44, such as a hydraulic cylinder capable of moving this piston 42 between the rest position and the advanced position illustrated in broken lines. To prevent the piston 42, when it is withdrawn from the working position towards the rest position, coming out of the material of the mixer 10 by suction, it is preferable to leave a certain clearance between the external surface of the piston 42 and the surface 20 inside the tube 40 or to provide a by-pass between the tube 40 and the vertical passage 38.
Pour éviter que l'agitateur 12 ne refoule du mélange dans le tube 40 lorsque le piston 42 se trouve en position de repos, il est possible de monter un obtu-25 rateur dans le tube 40 à proximité immédiate de l'entrée dans le mélangeur 10 comme représenté en 44, qui représente l'obturateur en position fermée, sa position ouverte étant représentée en traits interrompus. De même, un obturateur 46 monté dans le passage vertical 38 em-30 pêche la chute de matières dans le tube 40 lorsque le piston 42 est avancé et lorsque l'obturateur 46 se trouve dans sa position fermée représentée en traits interrompus .To prevent the agitator 12 from discharging the mixture into the tube 40 when the piston 42 is in the rest position, it is possible to mount an obturator in the tube 40 in the immediate vicinity of the inlet to the mixer. 10 as shown in 44, which shows the shutter in the closed position, its open position being shown in broken lines. Similarly, a shutter 46 mounted in the vertical passage 38 em-30 catches the fall of materials in the tube 40 when the piston 42 is advanced and when the shutter 46 is in its closed position shown in broken lines.
Pour absorber les dilatations thermiques diffé-35 rentielles se produisant entre le mélangeur 10 et le séparateur 30, on peut prévoir, par exemple au niveau du passage vertical 38, une connexion flexible 48, par exemple sous forme d'un raccord du type compensateur ou i 7 soufflet.To absorb the differential thermal expansions occurring between the mixer 10 and the separator 30, a flexible connection 48 can be provided, for example at the level of the vertical passage 38, for example in the form of a compensator type connector or i 7 bellows.
En résumé, on peut dire que le dispositif illustré par la figure 2 permet d'introduire les substances solides récupérées des gaz d'échappement de façon 5 contrôlée à un endroit bien déterminé du mélangeur, alors que dans les solutions proposées par l'état de la technique, cette récupération et le recyclage dans le mélangeur étaient tout à fait aléatoires.In summary, it can be said that the device illustrated in FIG. 2 makes it possible to introduce the solid substances recovered from the exhaust gases in a controlled manner at a well-defined location in the mixer, whereas in the solutions proposed by the state of the technique, this recovery and recycling in the mixer were completely random.
Pour éviter une précipitation des particules de 10 goudron, il est préférable de maintenir les gaz dans le circuit de récupération à une température supérieure à la température de condensation du goudron. A cet effet, on peut envoyer dans la cheminée 28 les gaz à +_ 700°C ayant servi à chauffer le charbon inerte, alors que le dispo-15 sitif d'introduction des particules solides dans le mélangeur peut être chauffé par voie électrique.To avoid precipitation of the tar particles, it is preferable to keep the gases in the recovery circuit at a temperature higher than the condensation temperature of the tar. For this purpose, the gases can be sent to the chimney 28 at + _ 700 ° C. which served to heat the inert carbon, while the device for introducing solid particles into the mixer can be heated electrically.
Pour garder la surface du piston 42 aussi propre que possible, on peut prévoir à l'intérieur du tube 40 des racleurs dans la région de l'extrémité du côté mélan-20 geur du piston 42 dans sa position de repos. Dans ce cas, le tube 40 est de préférence à section rectangulaire.To keep the surface of the piston 42 as clean as possible, one can provide inside the tube 40 scrapers in the region of the end of the melan-ger side of the piston 42 in its rest position. In this case, the tube 40 is preferably of rectangular section.
Pour éviter une remontée des gaz du mélangeur à travers le tube 40 et le passage 38, on peut introduire dans celui-ci un gaz de barrage à une pression légèrement 25 supérieure à celle régnant dans le mélangeur.To avoid a rise of the gases from the mixer through the tube 40 and the passage 38, it is possible to introduce therein a barrier gas at a pressure slightly higher than that prevailing in the mixer.
Il peut être avantageux de maintenir dans le séparateur 30 un niveau minimal prédéterminé de dépôts solides. A cet effet, on peut prévoir au fond de ce séparateur des sondes de niveau qui commandent automati-30 quement le fonctionnement du convoyeur 36.It may be advantageous to maintain in the separator 30 a predetermined minimum level of solid deposits. To this end, level probes can be provided at the bottom of this separator which automatically control the operation of the conveyor 36.
Claims (12)
Priority Applications (2)
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| GB8815272A GB2207147B (en) | 1987-07-17 | 1988-06-27 | Process for the production of coal briquettes and installation for carrying out this process |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU86942A LU86942A1 (en) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF COAL BRIQUETTES AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SAID METHOD |
| LU86942 | 1987-07-17 |
Publications (1)
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|---|---|
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Family
ID=19730945
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (2)
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|---|---|
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1987
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1988
- 1988-06-27 GB GB8815272A patent/GB2207147B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2207147A (en) | 1989-01-25 |
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| GB2207147B (en) | 1990-12-12 |
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