Brevet FR2484993A1 — publié le 19811224

Procédé d'extinction à l'eau chaude des cendres volantes hydrauliques contenant de' la chaux libre anhydre et son dispositif de mise en oeuvre. Il est destiné à permettre par l'utilisation des calories - dégagées lors de l'extinction et de l'excédent des vapeurs à assurer un traitement continu, économique et non polluant des cendres volantes brutes. Tous les procédés et dispositifs de traitements connus des cendres volantes brutes contenant de la chaux libre anhy- dre assuraient la production d'un liant hydraulique à partir des cendres provenant de la combustion des lignites possédant des qualités hydrauliques dues à la clinkérisation de la gangue argilo-calcaire par la flamme des brûleurs de la centrale thermique, mais ces procédés exigeant une importante consommation d'énergie, ainsi qu'un matériel -annexe, complexe utilisant des chaudières d'appoint, des agitateurs mécaniques, ces appareillages étaient une source d'ennui, d'entretien, de surveillance et de consommation d'énergie. L 'objet de l'invention supprime ces inconvénients et permet la suppression des appareillages annexes, tels que les chaudières d'appoint, les agitateurs mécaniques, les fluidificateurs, éléments transporteurs auxiliaires par des énergies extérieures, par l'utilisation d'abord des calories dégagées lors d'une extinction pour chauffer à la vapeur les cendres en prochaine extinction, ainsi que l'eau froide d' injection contenue dans la double enveloppe calorifugée extérieurement des autoclaves, ensuite par l'utilisation de l'excédent de production de vapeur utilisé pour le maintien de la fluidification dans l' autoclave après la vidange du silo, lui même fluidifié à l'air, ainsi que l'extinction sous pression et le transfert du produit traité, le tout en circuit fermé continu et non polluant. Il est constitué par la combinaison d'abord d'autoclaves calorifugées A, B, C, D, à double parois contenant une lame d'eau reliée à l'autoclave renfermant les cendres volantes brutes par une conduite circulaire pourvues de buses, de pulvérisation, avec un ensemble de canalisations calorifugées, avec mise à l' air libre des vannes à fonctionnement synchroni sé, ouvrant et fermant les circuits de traitement, ensuite pour l'utilisation de la vapeur exothermique générée par l'extinction comme énergie de transfert amenant les cendres volantes éteintes dans le silo collecteur par des canalisations et l'intermédiaire de filtre séparateur de vapeur. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'in- vention La figure 1 montre le détail d'exécution d'un autoclave de traitement. La figure 2 représente l'ensemble des éléments fonction- nels et leurs connections en vue de leur fonctionnement conti- nu en circuit fermé. La cendre volante brute est transférée jusqu'au silo de stockage I. Elle est extraite à la- base 3 du silo par- une vanne successivement dans les autoclaves A, B, C, D par une ferme- ture à cloche 6 à commande pneumatique ou électrique. L 'évacuation de l' air contenu dans l' autoclave s ' effectue par une conduite 7 reliée au silo de cendres volantes brutes. Pendant le remplissage opération A, tous les conduits sont obturés, sauf la mise à l'air libre 7. La vapeur de chauffe en provenance de la cuve en extinction- C, par la conduite 8 est admise dans la cuve B par la vanne 9. Au bout de quelques secondes nécessaires à l'évacuation de l'air résiduel, la cloche 6 est fermée. La vapeur qui aa pris le relais de l' air maintient la cendre en émulsion et monte rapidement en pression. Lorsque la pression atteint 2,5 bars, on ferme l'admissi- on 9. La température dans l'autoclave est d'environ 100'C. La cendre brute est prête pour l'extinction à l'eau chaude. Une pompe reprend l 'eau chaude contenue dans les réservoirs que constituent les doubles enveloppes 12 de chacun des autoc laves et l'injecte sous 8 à 10 bars -dans l'extincteur par des pulvérisateurs incolmatables 13 alimentés par une distribu tion circulaire. La quantité d'eau injectée est contrôlée. La réactivité de la chaux vive indépendante de la teneur en chaux est très peu variable.- L 'extinction se produit et on constate une accélération rapide de la température et de. la pression. A 5,5 bars la température atteint 1600 C. A ce moment, on ouvre la vanne 9 pour alimenter en vapeur et chauffer l'autoclave suivant. Dès que le chauffage est terminé, la vanne 9 est refer- ' mée et la pression continue à monter dans l' autoclave en extinction à la pression de 5,5 bars, la soupape de sûreté 14 s'ouvre et permet à la vapeur de refouler le clapet antire- tour 15 et de se diriger, soit par la conduite 8, soit par le clapet antiretour 17 vers l'autoclave précédent, qui en fonction du cycle est en vidange par sa propre vapeur résidu- elle de l'extinction précédente. Toujours en fonction du cycle à excès de pression dans l' autoclave en extinction correspond dans le temps une baisse de pression par consommation de la vapeur résiduelle dans l'autoclave en cours de vidange. Dès que la vanne de sécurité 14 se referme -à une pression inférieure ou égale à 5,5 bars, l'extinction est terminée. On ouvre la vanne 18 pour que le refoulement de la cendre volante éteinte se fasse vers le silo de stockage par l'intermédiaire de la conduite 19 calorifugée. Il en est de même en ce qui concerne les quatre extinc- teurs A, B, C, D et appareils annexes. Les quatre temps du cycle sont: Remplissage, chauffage extinction et vidange. Le cycle permet d'être en extinction continue. Les légers creux entre les autres temps permettent d' exécuter les manoeu- vres diverses, telles que ouvertures ou fermetures des vannes etc... Le circuit d'eau fonctionne comme suit Le réservoir général est constitué par la double enve- loppe 20 des autoclaves reliés entre-eux. Un réservoir auxiliai re peut être branché en série. En récupérant les calories dégagées par les premières extinctions, ce réservoir remplace les chaudière antérieurement utilisées. Un accumulateur de vapeur 21 reçoit la vapeur épurée par filtre 22 qui reçoit la cendre volante éteinte. Cet accumulateur est équipé d'une soupape de sûreté, avec une purge haute et basse pour évacuation des dépôts éventuels. L 'alimentation en eau du système se fait à la partie haute 23 de la double enveloppe de chaque autoclave. L 'unité d 'extinction comporte donc: un circuit -d' alimen- tation des cendres volantes brutes, avec filtre classique 22 à l'arrivée. Un circuit de mise à l'air libre 7 lors du remplissage des autoclaves avec filtre classique 28,29 sur le silo. - 20 - Un circuit d'aspiration des poussières au chargement et mise à l'air libre 24, des citernes, des camions 25 avec conduite 26 et filtre classique 30 sur silo cendres volantes éteintes 27. Un circuit 19 de refoulement pneumatique des cendres volantes étientes avec vapeur comme fluide porteur, un filtre séparateur 22 renvoie la vapeur épurée au condensateur 21. Ce filtre pourrait être à décolmatage- centrifuge monté sur un cyclone de réception de la vapeur chargée de cendres volantes éteintes. Le temps d' extinction est en circuit fermé et ne dégage rien. dans l'environnement. Toutefois les formes, dimensions et dispositions des différents éléments, pourront varier dans la limite des équiva- lents, comme d' ailleurs les matières utilisées pour leur fabri- cation, sans changer pour 'cela la conception générale de l 'invention qui vient d' être décrite. REVENDICATIONS 1 Dispositif permettant la mise en oeuvre d'un procédé d'extinction à l'eau chaude de cendres volantes hydrauliques contenant de la chaux libre anhydre en cycle fermé continu par l'utilisation des calories dégagées lors de l'extinction et des excédents des vapeurs dégagées pour assurer le traite- ment économique non -polluant (chauffage entre 100 et 1300 et extinction) ainsi que le transfert des cendres volantes brutes se caractérisant par la combinaison d'autoclaves (A.B.C.D.) en batteries reliées par des conduites avec vannes au silo de stockage (27). Dispositif suivant la revendication i se caractérisant par le fait que l'autoclave comporte une double paroi- calorifu gée extérieurement (20) contenant une lame 'd'eau projetée après échauffement exothermique par des couronnes de pulvéri- sations (13) alors que la partie supérieure de l'autoclave est reliée à la trémie distributrice (1), par une cloche avec soupape (6) et conduit de mise à l'air libre (7). Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que l'autoclave est relié est relié à une série de canalisations (8,12,19,23) pourvues de vannes (9,15,17,18) avec soupape de sûreté (14). 4 dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la captation de la vapeur excédentaire géné- rée exothermiquement par l'extinction des cendres volantes brutes est recueillie par un accumulateur condenseur de va- peur (21) relié aux autoclaves (A,B,C,D) par des conduits d'eau chaude (23) est utilisée pour le transport des cendres éteintes par le conduit (19) vers le silo collecteur (27) pourvu de filtre (22). feuillets Mr. Gérard JADOT P. PON- Par Procuration