Brevet FR2375875A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne un procédé pour l'amélioration de la sécurité de stockage des poussières de lignite. I1 est connu que les poussières de lignite constituent un combustible apte à entrer facilement en réaction, et qui par con séquent est facilement inflammable spontanément dans les réservoirs ie3stockage. Lors de l'utilisation à grande échelle, par exemple dans les centrales de force motrice, les poussières de lignite sont stockées et manipulées sous un gaz de protection, ou en prenant d'autres précautions analogues. La dépense qui en est occassionnée a jusqu'à présent limité l'utilisation des poussières de lignite, moins coûteuses que d'autres sortes de poussières de charbon, aux grandes installations de combustion, par exemple dans les centrales de force motrice. Depuis que l'énergie est devenue fort coûteuse, il s'avère intéressant d'utiliser le lignite également pour la production de chaleur dans des locaux industriels ou d'artisanat ou dans les installations assez grandes de chauffage central à la place du fuel lourd ou même en partie du fuel léger. Un stockage sous gaz protecteur n'est pas possible à cause du prix élevé qu'il représente et surtout parce qu'il nécessite un personnel technique spécialisé. On a donc cherché des moyens pour réduire la possiblité de réaction des poussières de lignite lors du stockage, en prenant des mesures appropriées. Par exemple, on a ajouté du fuel léger. En tenant cependant compte des propriétés des poussières de lignite, cela ne fut possible que pour un pourcentage allant jusqu'à 15% en poids. La réduction de la tendance à l'inflammabilité sponta née des poussières de lignite réalisée de cette manière était appréciable, mais elle n'était pas suffisante. La présente invention a pour but un procédé du type mentionné ci-dessus grâce auquel il est possible de stocker des poussières de lignite dans des réservoirs de stockage de l'ordre de grandeur des petites installations d'utilisation, plus spécialement du genre de celles employées pour le chauffage central, sans lané- cessité d'appliquer d'autres mesures de protection. L'invention a pour objet un tel procédé caractérisé en ce qu'on ajoute à la poussière de lignite une poussière de matière difficilement inflammable ou non-inflammable d'une grosseur de grain plus faible et on effectue le mélange avec celle-ci pendant un laps de temps tel que la poussière de lignite ne soit plus visible. Avantageusement, la grosseur de grain de la poussière ajoutée représente environ 1/10 de la grosseur de grain de la poussière de lignite. La poussière ajoutée peut être une poussière d'anthracite, avantageusement dans la proportion d'au moins 20% en poids de la poussière de lignite, ou de la poussière de chaux, de préférence à forte tensioactivité, ou de la poussière de dolomie, ou encore un mélange de poussières difficilement inflammables et non inflammables. Ainsi, on peut ajouter aux poussières de lignite une quantité, éventuellement une quantité relativement faible, de par exemple une poussière de charbon réagissant facilement, par exemple d'anthracite, se présentant sous une granulation considér lement plus fine que la poussière de lignite. Ainsi, on a fait des essais avec des poussières de lignite relativement grossières (14% audessus de 0,2 mm ; 40 /0 au-dessus de 0,063 mm) et de poussières d'anthracite (2% au-dessus de 0,010 mm ; 23% au-dessus de 0,005 mm). Lors du mélange de ces substances on a noté l'effet suivant avant le commencement du mélange ainsi qu'au début de l'opération de mélange, la poussière d'anthracite présentait sa coloration noire grasse, et le lignite présentait sa couleur brune sèche, même lorsqu'on avait continué le mélange jusqu'à ce seulement quelques filets individuels de poussière de lignite soient visibles. Le mélange était encore toujours très peu homogène, plus spécialement en ce qui concerne ses propriétés d'écoulement. Après une durée de mélange déterminée, il y eut un changement soudain de couleur ; la couleur de la poussière de lignite disparaissait soudainement et le mélange prenait complètement la couleur et les propriétés d'écoulement de l'anthracite. Des essais dans des réservoirs isolés thermiquement et étanches à la pression montraient, pour diverses températures de stockage, que jusqu'à 100du, il ne se produisait plus de réactions mesurables ou de dégagements de gaz, qui pour des poussières de lignite pur et pour cette température de 1000C seraient autrement produits en quelques heures. Le mélange de poussière de lignite avec des poussières de charbon n'est pas inconnu en soi. On a déjà entrepris dans le passé des essais pour pouvoir ajouter des quantités assez petites de lignite à des poussières de charbon aptes à entrer en réaction, afin d'améliorer les propriétés d'inflammabilité. Plus spécialement, pour les réservoirs de stockage assez grands, on a ainsi constaté malgré la quantité relativement grande de poussières de charbon, que des allumages spontanés se produisent, lesquelles sont évidemment dus à des poussières de lignite, même lorsque de petites quantités d'échantillons s'étaient comportées sans danger. Quoique selon la présente invention, la fraction de lignite représente un multiple de la fraction d'anthracite, le danger ne peut être attribué qu'à la poussière de lignite. Cela a évidemment de l'importance quant à l'effet de protection exercé par la substance d'addition sur la poussière de lignite. Cet effet de protection peut ètre obtenu également avec d'autres matières inorganiques en forme de poudre, et plus spdcia- lement avec des matières présentant une certaine activité superficielle. Au point de vua de la technique de la combustion, cela présentait des inconvénients à cause de la précipitation plus grande de cendres et des pertes de chaleur qui en découlent, mais on pouvait également obtenir des effets secondaires absolument favorables.Du point de vue du bilan d'énergie, l'utilisation d'une substance combustible devant entourer le grain de lignite, telle par exemple un charbon finement moulu apte à entrer en réaction très rapidement, et plus spécialement de la poussière d'anthracite, représente la situation optimale, et la description sera de'préférence limitée à ce cas particulier. Le rapport entre les grosseurs de grain de la poussière de lignite et de la poussière de charbon présente également de l'importance. Selon les observations faites jusqu'à présent, l'effet de protection n'intervient que lorsqu'une certaine fraction minimale de "fin" se trouve présente dans la poussière d'anthracite. Evidemment, celle-ci recouvre les grains plus grands de lignite d'une couche fine de protection apte à entrer en réaction. La quantité de poussière d'anthracite requise pour cela dépend du rapport entre les grosseurs de grain. Dans l'exemple donné ci-dessus d'un rapport entre les grosseurs de grains d'environ 1:10, la quantité minimale requise pour l'obtention de l'effet de protection des poussières d'anthracite était d'environ 20%. Pour une poussière d'anthracite plus grossière,on doit employer une quantité plus grande, et on obtiendra ainsi une limite supérieure de la grosseur de grains pour la poussière d'anthracite qui, lorsque la grosseur de grains augmente, supprime les tensions superficielles et l'effet de protection devient ainsi de plus en plus faible.Lorsque la pul vérisation est plus fine, ou pour une fraction de "fine" relativement plus forte, on pourra diminuer la quantité d'anthracite. I1 est clair que dans les essais mentionnés ci-dessus pour l'amélioration des proprMtés/d'inflammabilité de la poussière de charbon par addition de poussières de lignite, on devait s'attendre toujours à avoir encore des combustions spontanées. C'est parce que les deux sortes de poussières n'étaient pas suffisamment mélangées l'une avec l'autre au point que le grain de lignite soit complètement enveloppé par la poussière de charbon. Les essais effectués jusqu'à présent selon la présente invention se sont étendus à des récipients d'une hauteur du remplissage d'environ 2 m. Cela correspond dans la construction usuelle de réservoirs de stockage, à des grandeurs de récipients allant jusqu'à environ 50m3, c'est-à-dire suffisamment pour les installations de chauffage central et pour les petites et moyennes installations artisanales ou de production d'énergie. Selon la présente invention, on peut utiliser également d'autres matières de protection, et plus spécialement celles qui exercent une influence favorable sur le processus de combustion ou sur les produits de combustion. On pourra par exemple ajouter de la chaux ou de la dolomie finement broyées, afin de lier le soufre ou pour influencer le comportement des cendres.Eventuellement, on pourra ajouter de telles matières également dans un rapport faible, comme celui qui est requis précisément pour la liai liaison du soufre ou pour retenir les cendres, tandis que la fraction restante, nécessaire pour l'enveloppement de manière complète du grain de lignite, est obtenue par l'addition de substances combustibles, par exemple de poussière d'anthracite. I1 est à noter que le procédé selon la présente invention peut être utilisé également pour améliorer la sécurité de stockage d'autres sortes de poussières de charbon entrant facilement en réaction, par exemple des poussières de charbon riches en gaz. Le dessin ci-joint montre un grain individuel de lignite (1) en coupe selon une forme idéalisée, lequel est entouré par un certain nombre de grains (2) de charbon d'un diamètre beaucoup plus petit. Les grains (2) de charbon adhèrent sur le grain (1) de lignite et recouvrent celui-ci de manière presque complète. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'amélioration de la sécurité de stockage de poussière de lignite, caractérisé en ce qu'on ajoute à la poussière de lignite une poussière de matière difficilement inflammable ou non-inflammable d'une grosseur de grain plus faible et on effectue le mélange avec celle-ci pendant un laps de temps tel que la poussière de lignite ne soit plus visible. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la la grosseur de grain deZpoussière ajoutée représente environ 1/10 de la grosseur de grain de la poussière de lignite. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la poussière ajoutée est une poussière d'anthracite. 4. Procédé selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la fraction de poussière d'anthracite représente au moins environ 20% en poids de la poussière de lignite. 5. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la poussière ajoutée est une poussière de chaux, de préférence à forte tensio-activité. 6. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la poussière ajoutée est une poussière de dolomie. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la poussière de lignite on ajoute une poussière difficilement inflammable et une poussière d'une substance non-inflammable.