Brevet FR2580786A2 — publié le 19861024

FR 2580786 A2 19861024 FR 8506194 A 19850422 On a décrit au Brevet Principal un procédé visant à améliorer le rendement thermique des installations de production de gaz combustibles résultant de la pyrolyse de matieres organiques tels que des déchets de bois. Ce procédé consiste a associer dans la même installation une phase de pyrolyse et une phase de cracking, la pyrolyse résultant du contact des déchets de bois avec une surface métallique chauffée elle-même par un brûleur alimenté par les mêmes déchets de bois provenant de la zone de pyrolyse,et le cracking étant provoqué par le chauffage par ce brûleur des gaz et des goudrons provenant de la même zone de pyrolyse, désignés globalement par le terme "gaz de pyrolyse". Dans la pratique, l'installation décrite au Brevet Principal se composait d'un foyer surmonté d'un élément métallique en forme de toit, les déchets étant déversés sur cet élément pour parvenir a la grille de ce foyer, de sorte que, mutuellement - l'élément métallique étant chauffé par le foyer, les déchets de bois subissent à son contact une pyrolyse, dont les produits gazeux résultant passent ensuite dans le foyer, où ils subissent un cracking, tandis que - les mêmes déchets de bois, transformés en charbon au moment de cette pyrolyse, sont utilisés comme combustible dans le foyer, pour 9 la fois chauffer l'élément métallique et provoquer ledit cracking. Ce procédé étant ainsi défini, le present Certificat d'Addition vise un appareillage plus perfectionné pour sa mise en oeuvre, en vue d'atteindre le rendement optimal, la circulation des gaz se faisant sans faire appel a aucun organe mécanique. A cet effet, la zone de pyrolyse est constituée d'une chambre étanche à l'air, et les gaz de pyrolyse y sont repris par un faisceau de tubes traversant ensuite la chambre de combustion pour déboucher au point de sortie des gaz de combustion de ladite chambre de combustion, des moyens du type venturi étant placés en ce point de maniere que lesdits gaz de pyrolyse soient extraits par entraînement par lesdits gaz de combustion, après avoir subi un cracking au cours de leur traversée de la chambre de combustion dans ledit faisceau de tubes. Les moyens du type Venturi sont, de préférence, constitués par des plaques ou rondelles jouant le rôle de chicanes, placées devant l'orifice de sortie des gaz de combustion et autour de chaque tube d'amenée des gaz de pyrolyse, de telle sor te que lesdits gaz de combustion subissent une accélération au passage de cette chicane, créant ainsi une dépression au niveau dudit orifice de sortie, ce qui provoque l'extraction des gaz de pyrolyse sans aucun ventilateur d'aspiration. On va maintenant décrire l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une coupe verticale de l'installation, transversalement au foyer et la cloche de déflexion des déchets de bois et, La figure 2 est une coupe verticale par le plan de symétrie du foyer et de la cloche. Sur ce dessin, on a représenté une enceinte réfractairi 1 dans la base de laquelle est aménagé un foyer primaire constitué d'une grille 2 et d'une arrivée d'air primaire 3. Ce foyer est surmonté d'un élément métallique déflectet en forme de cloche 4, équipé d'ailettes 5. Cette cloche définit d'une part une chambre de pyrolyse 6 et d'autre part une chambre de combustion 7. Au sommet de la chambre de pyrolyse est monté un dispositif 8 du type écluse pour l'introduction des matières organiques telles que des déchets de bois,tout en évitant l'entrée d'ai De même, les parois de la cloche 4 définissent vers leur partie inférieure un passage 9 pour lesdites matière organiques vers la chambre de combustion, sans autoriser de manière notable le passage de gaz. En d'autres termes, on peut considérer que la chambre de pyrolyse 6 est pratiquement étanche, ce qui est l'une des caractéristiques de l'invention. Selon l'invention également, des tubes tels que 10-10' sont montés à travers la cloche 4, de manière à permettre le passage des gaz, et débouchent à leur partir inférieure 11 au niveau de l'orifice de sortie 12 pratiqué dans la paroi avant 13 de la chambre de combustion 7, et dont le diamètre coaxial lui est sensiblement supérieur. Chaque tube 10 traverse sur toute sa longueur ladite chambre de combustion 7, et selon l'invention, porte, face à son extrémité de sortie, une plaque circulaire 14. Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Une fois le cycle amorcé, les déchets de bois introduits par 8 dans la chambre 6 subissent au contact de la cloche 4 chauffée par le foyer 2 une pyrolyse conduisant a la formation, d'une part de gaz combustible riche en H2, CO, CH4 principalement et d'autre part de carbone résiduel. Ce carbone résiduel tombe sur la grille 2 en glissant sur la cloche ' le long des espaces 9, et est brûlé sur cette grille avec apport d'air primaire par 3. Cette combustion dans la chambre 7 assure d'une part le chauffage de la cloche 4 et d'autre part le cracking des gaz de pyrolyse repris dans la chambre 6 par les tubes 10, ainsi que des goudrons entrainés, au cours de la traversée des tubes 10 a travers la chambre 7 jusqu'a l'orifice 12. En ce point, les gaz de combustion primaire sortant de la chambre 7 rencontrent les chicanes 14, ce qui les dévie en accélérant leur vitesse de sortie, en créant b l'embouchure des tubes 10 un effet d'aspiration qui assure l'extraction des gaz de pyrolyse craqués. On obtient ainsi, a la sortie de l'appareillage, un mélange de gaz de combustion et de gaz de pyrolyse craqués, que l'on peut, soit utiliser mélangés a de l'air secondaire comme gaz combustibles propres a haut pouvoir calorifique, soit stocker en vue de leur utilisation ultérieure. Cette installation, ne mettant en oeuvre aucun organe mécan-ique, assure une meilleure gazéification et extraction des gaz ainsi formés, qui peuvent entre brûlés en sortie ou stockés. Il ne peut y avoir accumulation de gaz dans la chambre de pyrolyse, ce qui améliore la souplesse d'utilisation de cet appareil ainsi que sa sécurité, et la puissance calorifique développée par cet appareil peut être modulée en contrôlant la combustion du foyer primaire. A l'inverse, le parcours du produit organique, tel que des déchets de bois s'effectue de maniere naturelle de haut en bas en libérant, au fur et a mesure de son élévation de température, tous ses gaz combustibles. Le carbone résiduel est brûle dans le foyer primaire produisant les calories nécessaires a cette gazéification. L'alimentation s'effectue au sommet de la chambre par l'intérmédiaire de l'écluse étanche 8. On notera que les chicanes 14 ont également pour effet de répartir le degré de dépression, non seulement dans le réseau de tubes 10, mais encore dans le foyer primaire 7. REVENDICATIONS 1. Installation selon la revendication 3 du brevet principal, caractérisée en ce que la zone de pyrolyse est constitué d'une chambre étanche à l'air, et les gaz de pyrolyse y sont repris par un faisceau de tubes traversant ensuite la chambre d combustion pour déboucher au point de sortie des gaz de combustion de ladite chambre de combustion, des moyens du type ventur étant placés en ce point de manière que lesdits gaz de pyrolyse soient extraits par entraînement par lesdits gaz de combustion, apres avoir subi un cracking au cours de leur traversée de la chambre de combustion dans ledit fasceau de tubes. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée e ce que les moyens du type Venturi sont constitués par des plaqu ou rondelles jouant le rôle de chicanes, placées devant l'orifi de sortie des gaz des gaz de combustion et autour de chaque tub d'amenée des gaz de pyrolyse, de telle sorte que lesdits gaz de combustion subissent une accélération au passage de cette chicane, créant ainsi une dépression au niveau dudit orifice de sortie, ce qui provoque l'extraction des gaz de pyrolyse sans aucun ventilateur d'aspiration.