Brevet FR2446679A1 — publié le 19800814

La présente invettion coneerne les installations d'échange thermique par contact direct entre un matériel pulvérulent et un gaz ayant comme résultat la récupération de la chaleur contenue dans les gaz résiduels, comme dans l'industrie du ciment, ou dans le matériel pulvérulent, comme dans l'industrie de 1' alumine. Dans les installations de ce genre, le matériel pulverultnt est mélangé avec le gaz, ensuite il est dépoussiéré dans des cyclones, opération qui ae répète en plusieurs étapes et réalise l'échange thermique, la circulation du mélange matériel pulvérulent gaz dans l'intérieur de chaque étape étant en équicourant, mais par la disposition judicieuse des liaisons entre les étapes, la circulation générale du- matériel pulvérulent par rapport au gaz se fait en contrecourant. Les installations d'échange thermique entre l'air et l'alumine de ce type -connues jusqu'au présent, ont comme désavantage le fait que les appareils destinés à séparer l'alumine calcinée des morseaux de briques et croûtes qui sortent du four, appareils type chambre de fluidisation ou rigole pneumatique présentent des inconvénients à l'élimination des morceaux séparés, opération qui conduit à l'élimination d'une quantité d'alumine chaude produisant de la poussière et en plus les chambres de fluidisation présentent une forte consommation d'air comprimé. Les perfectionnements suivant l'invention permettent d'éviter ces inconvénients. En effet, il est possible de spparer le matériel pulvérulent des morceaux dans le courant même de l'air à réchauffer ou de l'air de transport pneumatique. Les perfectionnements, objet de l'invention, prévoient l'entrée du matériel pulvérulent chaud et des morceaux dans l'installation d'échange thermique par l'intermédiaire d'un appareil de dispersion dans une chambre de mélange pourvue à sa partie inférieure d'un tube venturi, où, par une vitesse convenablement choisie du gaz, on réalise l'entrainement du matériel pulvérulent, tandis que les morceaux se séparent, tombent à travers le tube venturi, et Sont collectés dans une chambre d'accumulation, emplacées au-dessous de celui-ci, d'où ils sont éliminés périodiquement, après un dépoussierage préalable avec de l'air comprimé, dans une chambre d'étanchéite, qui est vidée après la fermeture de la chambre d' accumalation. On donne ci-dessous deux exemples d'application de l'invention, ltexemple A qui est en liaison avec la figure 1 et présente une installation d'échange thermique en deux étapes dans laquelle le matériel pulvérulent chaud est introduit dans l'étape d'échange thermique la plus chaude, et l'exemple B, qui est en liaison avec la figure 2, où le matériel pulvérulent chaud entre dans un thans- porteur pneumatique qui le livre dans une intallation d'rechange thermique en trois étapes. Dans l'exemple A le matériel pulvérulent chaud qui sort du four traverse le doseur cellulaire qui réalise le dosage du matériel pulvérulent et en même temps la fermeture de l'installation à côté du four, puis passe par l'appareil de dispersion 2 dans la chambre de mélange 3 pourvue du tube venturi 4 par lequel arrive l'air partiellement réchauffé dans la première étape d'échange thermique, les morceaux tombent dans la chambre d'accumulation 5 d'où ils sont éliminés périodiquement par l'intermédiaire de la chambre d'étanchéité 6, tandis que le mélange matériel pulvérulent air circule par la tubulure 7 et les cyclones 8, temps dans lequel se fait l'échange de chaleur du matériel pulvérulent à l'air, l'air réchauffé finalement se sépare du matériel pulvérulent et sera conduit au bréler du four, tandis que le matériel pulvérulent passe par la fermeture 9 et les appareils de dispersion 10 dans la chambre de mélange 11, où il rencontre l'air frais qui vient par le tube venturi 12 de la chambre d'accumulation 13, le mélange ici formé circule par la tubulure 14 et les cyclones 15 temps dans lequel se fait l'échange de chaleur du matériel pulvérulent partiellement refroidi dans l'étape II d'échange thermique à l'air frais, l'air partiellement réchauffé se sépare du matériel pulvérulent et sera conduit à la deuxième étape d'échange thermique et le matériel pulvérulent passe par les fermetures 16, est collecté par la rigole pneumatique 17 et conduit au refroidisseur final 18. Dans l'exemple B, le materiel pulvérulent.chaud qui sort du four traverse le doseur cellulaire 1 qui réalise le dosage du matériel pulvérulent et en meme temps la fermeture de l'installation à côté du four, puis passe par l'appareil de dispersion 2, dans la chambre de mélange 3 pourvue du tube venturi 4 par lequel arrive l'air de transport pneumatique, les morceaux tombent dans la chambre d'accumulation 5 d'où ils sont éliminés périodiquement par l'intermédiaire de la chambre d'étanchéité 6, tandis que le mélange matériel pulvérulent air circule par la tubulure 7 et lue cyclone 8, temps dans lequel se fait l'échange de chaleur de matériel pulvérulent à l'air de transport pneumatique, l'air réchauffé se sépare du matériel pulvérulent, se réunit avec l'air réchauffé qui vient de l'installation d'échange thermique proprement dite et sera conduit au brureur du four, tandis que le matériel pulvérulent passe par la fermeture 9 dans la tubulure d'air de la troisième étape d'échange thermique, où il se mélange avec l'air réchauffé qui vient de la deuxième étape d'échange thermique, le mélange ici formé entre dans le cyclone 10, temps dans lequel se fait l'échan- ge de chaleur de matériel pulvérulent à l'air, l'air réchauffé se sépare du matériel pulvérulent et se réunit avec l'air de transport pneumatique, tel qu'il a été indiqué ci-avant, tandis que le matériel pulvérulent passe par la fermeture 11, dans la tubulure d'air de la seconde étape d'échange thermique,.où il se mélange avec l'air réchauffé qui vient de la première étape d'échange thermique, le mélange ici formé entre dans le cyclone 12, temps dans lequel se fait de nouveau l'échange de chaleur du matériel pulvérulent à l'air, l'air se sépare du matériel pulvérulent et entre dans la tubulure de la troisième étape d'échange thermique tandis que le matériel pulvérulent passe par la fermeture 13 dans la tubulure d'air de la première étape d'échange thermique où il se mélange avec ltair frais injecté par l'intermédiaire du tube venturi 15 et de la chambre d'accumulation 18, le mélange ici forme entre dans le cyclone 14, temps dans lequel se fait de nouveau l'échange de chaleur du matériel pulvérulent à l'air, l'air se sépare du matériel pulvérulent et entre dans la tubulure d'air de la seconde étape d'échange thermique tandis que le matériel pulvérulent passe par la fermeture 16 dans le refroidisseur final 17. Les perfectionnements, objet de l'invention peuvent être utilisés dans l'industrie de traitement des matériaux pulvérulents par voie thermique (ciment, alumine) auxquels on ajoute au phénomène de séparation celui de l'échange thermique. REVENDICATIONS 1. Ensemble permettant de séparer les morceaux contenus dans un matériel pulvérulent à l'aide d'un gaz, caractérisé par le fait qu'il comporte un appareil de dispersion et une chambre de mélange pourvue d'un tube venturi, d'une chambre d'accumulation et d'une chambre d'étanchéité qui assurent l'entrainement du matériel pulvérulent dans le courant de gaz et l'évacuation des morceaux séparés sans l'arrêt de l'installation. 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chambre de mélange est constituée d'un tronçon de tuyau de l'installation. 3. Installation d'échange thermique par contact direct entre un matériel pulvérulènt et un gaz dans des appareils type cyclones caractérisé par le fait que l'entrée du matériel pulvérulent dans l'installation se fait au moins - partiellement par l'intermédiaire d'un ensemble selon la revendication 1 ou 2 4. Installation selon revendication 3 caracterisée par le fait que l'entrée du matériel pulvérulent dans l'installation se fait totalement par l'intermédiaire d'un ensemble selon la revendication 1 ou 2. 5. Inst-allation d'échange thermique selon la revendication 3 ou 4 caractérisée par le fait que, ayant deux ou plusieurs étapes d'échange thermique, l'entrée du matériel. pulvérulent chaud dans l'installation se fait directement dans le gaz destiné à l'échange thermique. 6. Installation selon la revendication 5 caractérisée par le fait que l'entrée du matériel pulvérulent dans l'instiliation se fait avant la dernière étape d'échange thermique, l'étape la plus chaude.