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Publication number: BE335319A
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Description


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  " Procédé pour récupérer le soufre des gaz." 
L'invention a pour objet de séparer   'le   soufre dos gaz de la distallation du charbon et d'autres gaz analo- gues, en le récupérant sous forme d'une solution pure de sulfure ammoniacal, alcalin ou   alcalino-terreux.   



     Jes   gaz contiennent également de l'acide carboni- que et de l'acide cyanhydrique, composés qu'il importe de séparer au préalable, si on veut pouvoir récupérer tout lo soufre contenu dans les gaz traités et obtenir une solution sulfurée concentrée et' exempte de composés cyanurés. 



   Le procédé de l'invention comprend une combinaison      de moyens connus et est essentiellement caractérisé par ce que dans une première phase, le gaz, contenant de l'acide carbonique ou additionné d'acide carbonique, est traité par un agent d'absorption comprenant une solution alcali- ne tenant en solution pu en suspension un sulfure   métalli-   que ou un composé métallique pouvant former un sulfure avec   lthydrogène   sulfuré du gaz traité, tandis que dans une deuxième phase le gaz contenant tout l'hydrogène sulfuré      déplacé par l'acide carbonique, est traité par une solution ou suspension de l'hydroxyde dont on désire obtenir le 

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 sulfure   on   le   suif hydrate .   



   Dans   l'exécution   de la première phase de   l'invention,   l'agent d'absorption contenant le sulfure en solution ou en suspension, est rendu   alealint   de façon connue, par   un   hy- 
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 drox.e ou carbonate alcalin en solution ou par un hydroxy- de on carbonate alualino-terreix en solution ou en suspen- sion. 



   En utilisant dans la deuxième phase une solution 
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 dthydroxyde alcalin ou alcali caustique, par ex. KOHt on obtient en .solution le sulfure   ou   le   sulfhydrate     corres--   pondant et   l'on   peut produire Également du   suif hydrate   
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 d'ammonium en utilisant de 1 thydroxyde d'sunmoiiium (nH4011)   c.à.d.   une solution d'ammoniaque. 



   Dans la production de sulfures ou   sulfhydrates   al- 
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 ,:ali.û-terreZ<;, en de sulfhydrates de sulfures alcaline- terreux, ca utilise dans la deuxième phase un agent dtab- aorltion constitué par un hydroxyde alcalino-terreux en sU3enion dans de l'ammoniaque aqueuse. 



  'c.ux manière générale, les deux phases mentionnées du procédé peuvent être effectuées dans des cycles conti- nus distincts, comprenant les opérations d'absorption et de régénération des agents   d'absorption   respectifs. 



   Les détails et d'autres particularités du procède 
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 de lTinvetl3on apiaraitront f v. la description ui-desso-,7,z; avec référence au dessin année;?, dans lequel Fig. 1 repré- sente schéatiqu-eaient une fo:::;¯'3 d'exécution et Fig. 2, une variante pour l'exécution de la première phase du irocéde- de 1 t inven-'.;io.n. 



  ]Jans les deux figures, les riieies éléments sont in- diquJs par les mêmes chiffres de référence. 



  Dans la Fig. 1, le gaz zut épurer est admis à une ten- 

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 pérature de 15 à 3ooit en 1 au bas d'un sorubber 2 alimen- té par une solution de carbonate de   sodium   tenant en sus- pension du sulfure de   fr     [précipité*   
La solution   fraiohe   arrivant en 3 dans le scrubber 
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 S fixe dans le haut de celai "'ci de l'acide Q1fhydriqua et les dernières traces diacide carbonique) et dtacide   cyan...   hydrique du gaz traité, dans une réaction qui peut   'âtre   
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 représentée par les équations ci-aj?rèso,- 
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 De plus, le cyanure de sodium réagit avec le sulfure 
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 de fer an suspension dans la solution pour, donner du ferrez cyanure de sodium. 
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  En descendant dans le scrubber, la solution absor- 
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 bante lamelle est composée de HaHQ8' e.SH. Ha2S. 1:J4FeGY6' de plus ou moins de Na2003 et de Fes, vien en contact avec du gaz de plus en plus rio-he en acide carbonique. Gelai *-' ci, après apoir transformé en bicarbonate tout le carbone- té neutre de   la' solution déplace   l'acide   sulfhydrique   de 
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 ses combinaisons avec l'alcali, de telle sorte queen aban- donnant le scrubber en 4. la solution ne contient plus dta- cide sulfhydrique, ee dernier étant emporté par le gaz épuré sortant en 5 eau haut du sexubber.

   Cette réaction de déplacement de 1=a;ide sulfhydrique bar lucide oarbo nique peut être représentée par les équations suivantes :- 
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La solution poluée est évacuée dans une fosse 6 et de la, éventuellement après décantation, par une pompe 7 et le   conduit   8, vers une   chaudière,   colonne diatillatoire ou. autre appareil 9 dans lequel,par   l'action  de la chaleur, on libère l'acide carbonique à moitié combiné au. carbona- te de sodium de la solution, comme indiqué à l'équation chimique ci-après:

   
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Cet acide carbonique à demi- combiné dans la   soin.*   tion de bicarbonatée qui, de façon connue est mis en liber- tê,   déjà   à une température de 60 à   7060.,   est évacué en   10,   tandis que la solution absorbante régénérée coule par le      conduit Il dans une fosse 12. 



   Une pompe   la,puise   cette solution en 12 et la re- foule par le conduit 14 au haut du. scrubber 2 dans lequel elle sert à épurer une nouvelle quantité de gaz. 



     . La   solution absorbante n'est que partiellement régénérée en 9.   -En   effet, 'cette solution a abscrbé en 2 del'acide cyanhydrique qui reste fixé dans la solution. 



   Lorsque le pouvoir d'absorption de la solution devient        trop -  faible, on la   renouvelle   au bien on la régénère com- plètement en éliminantle cyanogène par précipitation par ex.- sous forme de Bleu de Prusse suivant le procédé du brevet belge n  320.958, ou par tout autre moyen. 



   La nouvelle solution ou la solution, complètement régénérée, de même que le sulfure   de   fer, ou tout autre composé du fer susceptible de .former ce sulfure en pré-   sence   du carbonate de sodium et de l'acide sulfhydrique du gaz sont introduits, dans la, fosse 12. en 15. 

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  Le gaz à désulfurer, dépourvu, d'acide carbonique et 
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 d'acide.cyanhydri#e, mais contenant encore la totalité ou la plus grande partiede l'acide sulfhydrique qui s'y trouvait en 1, sortant en   5 .du   scrubber 2, est conduit par 16 en 17, au bas du scrubber 18, dans lequel il s'e-   lève   en sens contraire d'un lait de chaux distribué en 19 
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 au haut du. scrubber 18. Des vapeurs ammoniacales récupé- rées   comme   il sera expliqué plus loin, sont également in- troduites dans le haut du scrubber 18, en   20,   et de ma- nière à être condensées par le lait de chaux.

   Le mélange d'ammoniaque au lait de ehaux peut être effectué en de- hors.du scrubber   18.   On peut aussi mélanger l'ammoniac 
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 dégagé en 25 au gaz traité a-aa-t son arrivée dans le serub- ber 18. 



   Dans le processus d'absorption effectué dans le 
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 scxûgbber 18; 1 f ammoniaque absorbe tout l'acide sulfhydrique quîil, cède ensuite en totalité à l'hydroxyde alcaline  terreux en présence. ' 
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 Ceci peut être représente par le équations chimie 'lues suivante si 
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 ragent d'absorption pollué, sortant en 21 du scrub" ber, 18, et contenant de l*eau, .H4Cl.F,. a(SHj, de la chaux enfexcès et les impuretés de la chaux utilisée, est èval anêans une fosse Za, dtotl Une pompe 23 le 1;faais.(rase,psr      
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 le conduit 24, dans- un appareil distillatoire 35.

   Sons Inaction de la chaleur, le gaz ammoniac} est libère do. li**   quide;   il quitte   1,'appareil   25 par 26 et est   réutilisé- ,   

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 en le conduisant par   27,   dans le haut   du.     scruiaher   18 où il est condensé par du lait de chaux, frais. ;

   
La solution concentrée   du,     suif hydrate   de sulfure de calcium resultant   de(   la distillation en 25,.est   menuet   par 28 de l'appareil distillatoire 25, dans un   bassindé   canteur 29, et d'où le sulfhydrate est extrait sous forme de liquide clair en 30, pour être utilisé' suivant   quton   le désire.   ,     - La   'boue provenant de la décantation du-' sulfhydrate en '29 est évacuée dans une -fosse SI dans laquelle on la mé- lange avec du lait de chaux fraisajouté en   32.     :

  Le   mélan- ge est   élevé,.  par une pompe 33, et un   conduit     34   au haut du   scrubber   18,   en   19, pour reconstituer l'agent   d'absorption.   



   ,   En   31, on peut enlever périodiquement les impuretés de la chaux:'   utilisée,   
Dans le cas décrit, on a admis ce Qui générale- ment est le cas pour la  plupart   des gaz industriels - que   'le   gaz traité contient un   volume   suffisant d'acide   carbo   nique pour empêcher que de   l'acide   sulfhydrique   dit   gaz trai- té ne reste fixé dans la solution dtabsorption.

   Lorsque la gaz traité ne contient pas assez d'acide carbonique, l'invention prévoit que -- outre l'addition éventuelle d'acide carbonique   au.   gaz ou mélange gazeux traité- la solution d'absorption polluée de la'première phase est soumise à l'action d'acide carbonique gazeux.   On   effec- tue ainsi et, en :particulier, selon la forme d'exécution de -la Fig.   2,   une récupération plus parfaite du soufre   du.   gaz traité.      



   Dans le cas particulier de la Fig. 2, qui représen- te la première phase du procédé, la solution absorbante pol- luée sortant au bas du scrubber 2 et contenant NaHCO3, 

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 NaSH, Na4FeCy6, et FeS en excès, est conduite par 4 au      haut d'un laveur 36 dans lequel elle est soumise à l'ac- tion d'un courant d'acide carbonique arrivant au bas du laveur, en 41. L'acide carbonique, introduite en 36, dé place   1* acide   suif hydrique encore   combiner   à l'alcali de la solution absorbante sortant du   sarubber   2. :La solu-      tion complètement carbonatée en 36 est évacuée par 37 dans la fosse 6 et est soumise aux mêmes opérations, représen- fées de 6   à   15, que dans l'exemple précédent de la Fig.l. 



   L'acide carbonique mis en liberté, en 9 est aspird par 10 et le conduit 38,, par une   pompe   gaz   39  qui le refoule par   40,   dans le laveur 36 au bas duquel il entre en   41.   



   L'acide sulfhydrique mis en liberté, en 36 est éva- eue en 42, il peut être obtenu tout-à-fait pur ou avec un excès d'acide carbonique, Ce gaz peut être conduit dans le scrubber 18 du second!lavage (deuxième phase Fig.l), le gaz complètement épuré sort du scrubber 18 en 35, 
Dans chaque cas l'élimination de l'acide carbonique de la solution absorbante polluée provenant du premier   la-   vage du gaz en 2 et qni est effectuée en 9, de même que celle de l'ammoniaque contenu dans le liquide ayant servi à faire le second lavage du gaz en 18 et qui est   effeo'-   tuée en 25, peuvent être facilitées par des moyens connus, tels que par ex., par agitation des liquides, par dépres- sion créée dans les appareils 9 et 25 ou tant autrement. 



   On peut aussi faire   usage.,- de   réfrigérants, de      condenseurs et   d'échangeurs   de température judicieusement intercalés sar le parcours des liquides et des vapeurs dans le but de diminuer la dépense de calories nécessai- re aux opérations   effectuées   en   9.et   en 25, pour libérer . respectivement   l'àoide   carbonique et l'ammoniaque des li- 

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 guides mis en oe.tt.7re' et pour éviter toute perte de ses , composes   70 lattis*   
Au. lieu.. de chaux, on peut utiliser de la baryte,, On peut également effectuer le second lavage   du.   gaz, com- me   déjà,   spécifié plus haut, en utilisant une   lessive   de soude on.

   de potasse caustiques pour produire les sulfures ou sulfhydrates correspondants. Dans ce cas, il n'y a pas avantage   à,   ajouter de l'ammoniaque à ces solutions*   On   peut aussi faire usage   d'une   solution ammoniacale pour 
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 produire le sulfure ou le. s1l.1fnyârate correspondant. lorsque le gaz traité contient du sulfure de carbone celui-ci peut, comme de façon   connue,   être absorbe 
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 sous forme de su.lfo'"caroonate, alcalin ou alGalino'-'terreox, par la solution de sulfure formée au cours du second   lava-   ga du gaz. 
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  REVmDlCATIO!IS. w.., ...¯,.¯¯¯...¯¯¯¯ 
1..Procédé {pour récupérer le soufre des gaz, à   l'état   de sulfures ou de   suif hydrates   alcalins ou alcaline- terreux, caractérisé par ce que dans une première phase, le gaz contenant de 1* acide carbonique ou additionné d'acide carbonique, est traité par un agent d'absorption compre- nant une solution alcaline tenant en solution ou en sus-      pension un sulfure métallique ou un composé métallique   poàtrant   former un sulfure avec l'hydrogène sulfuré du gaz traité, tandis que dans une deuxième phase -le gaz conte- 
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 nant tout Ithydrogëne sulfuré déplacé par l'acide carbo- nique, est traité par. une solution, ou une   Suspe@sion   de   l'hydrozyde   dont.

   en désire obtenir le sulfure ou le suff- hydrate.

Claims

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé <Desc/Clms Page number 9> par ce que le soufre du gaz est récupéré, à l'état de sulfhydrate de sulfure alcalino-terreux, en utilisant dans la deuxième phase un agent d'absorption constitué par un hydroxyde alcalino-terreux en suspension dans de l'eau et en présence d'ammoniaque.

3. Procède selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé par ce que les.deux phases sont effectuées dans des cycles continus distincts, comprenant -les opérations d'absorption et de régénération des agents d'absorption respectifs.

4. Procédé selon la revendication 3,' dans lequel la régénération de l'agent absorption pollué de la pre- mière phase, comprend le dégagement de l'acide carbonique sous l'action de la chaleur.

5. Procédé selon la revendication 3 ou 3, ans lequel la régénération de l'agent d'absorption pollué de la seconde phase, comprend le dégagement sous l'action de la chaleur de l'ammoniac de la solution de sulfure ou Sulfhydrate formé, l'ammoniac dégagé étant retourné à l'absorption avec le gaz traité ou avec t'hydroxyde al- calino-terreux non transformé séparé d. sulfure' ou suif-' hydrate formé en solution.

6. Procédé selon l'une eu l'autre des revendi- cations précédentes, dans lequel la solution d'absorption polluée de la première phase est soumise à l'action d'a- cide carbonique gazeux, dans le but d'effectuer une sé- paration ou récupération plus parfaite du soufre du gaz.

7. Procédé selon la revendication 6, caraotêri-' sé par ce que l'acide carbonique utilisa pour parfaire la <Desc/Clms Page number 10> récupération de soufre du gaz est récupéré et réatil@sé.

8. Des sulfures ou suif hydrates alcalins, ammo- niacaux, cu alcalino-terreux, obtenue dans.le procédé faisant l'objet de l'une ou. l'autre des revendications précédentes.