Carbonisation à petite échelle

Aperçu du processus

Le processus de fabrication du coke à petite échelle est le suivant :

• Le charbon est broyé pour obtenir une taille maximale définie et l’humidité de la charge est ajustée à une valeur cible. Le charbon est fourré dans une boîte à une densité apparente définie.
• La boîte est poussée dans le four à coke de petite taille qui a été préparé à une température prédéterminée.
• Une sonde de température est insérée au centre de la charge de charbon.
• Le produit cokéfié est retiré du four à coke 30 minutes après que le centre de la charge ait atteint la température cible.
• Le coke est trempé avec de l’eau et séché dans un four à air pulsé réglé à 110 °C.
• Le coke sec est ensuite pesé et stabilisé. Ceci fournit des informations sur le rendement du coke.
• Le coke est ensuite sous-échantillonné pour analyse. Étant donné que la masse de l’échantillon est relativement faible, l’analyse du coke est généralement limité au Coke Reactivity Test (CRI, CSR). La porosité du coke peut également être déterminée ainsi que des tests analytiques de routine du coke tels que l’analyse proximale, le soufre total et la chimie des cendres.

Mise en garde : La largeur des fours à coke à petite échelle n’est que de 105 mm, comparée à un four industriel d’une largeur d’environ 500 mm. Cela limite la capacité de ces fours à simuler réellement les pratiques industrielles en raison de divers problèmes de transfert de chaleur. Par conséquent, des travaux d’essai sont souvent nécessaires pour comparer les performances du four à petite échelle avec celles du four à coke à échelle pilote.

Systèmes de commande

Pendant la préparation de l’échantillon pour la fabrication du coke, toutes les données sont enregistrées par le système interne de gestion des informations de laboratoire de ALS. Ce système est connecté à tous les comptes pour garantir un processus entièrement visible et auditable. Pendant la fabrication du coke, les températures de la paroi du four sont contrôlées par le système de gestion de données cRIO et d’enregistrement des données contrôlant 3 thyristors semi-conducteurs qui à leur tour contrôlent 12 éléments SiC par four. Les données des températures du mur et du centre sont enregistrées par la fonction d’enregistrement des données cRIO. Pendant les analyses du coke, toutes les données sont à nouveau enregistrées par le système de gestion des informations du laboratoire. L’analyse du coke est généralement testée en doubles et les résultats se situant hors des normes de limites de répétabilité sont testés à nouveau.

Soutien au laboratoire

Une caractérisation complète du charbon est généralement requise sur le charbon d’alimentation. Il s’agit généralement d’un sous-échantillonnage avant la fabrication et le traitement du charbon par le biais du vaste réseau de laboratoires de ALS.