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" Procédé pour l'absorption directe des oxydes d'azote "
La présente invention a pour objet un procédé d'ab- sorption des oxydes d'azote, dits communément gaz nitreux ou vapeurs nitreuses.
Ce procédé consiste essentiellement à absorber les oxydes d'azote au moyen d'une base solide, insoluble ou peu soluble dans l'eau (telle que le carbonate de chaux), convenablement divisée et arrosée, l'absorption ayant lieu directement c'est-à-dire par le contact direct des oxydes d'azote avec la base en présence de l'eau.
D'ordinaire, pour absorber industriellement les vapeurs nitreuses, on fait passer le mélange où elles sont comprises dans des enceintes à remplissage inattaquable (en quartz, en terre cuite, etc...) , sur lequel coule soit
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de l'eau, qui devient de l'acide nitrique, soit une disso- lution alcaline (telle qu'une dissolution de carbonate de soude).
Au contraire, dans le procédé qui fait l'objet de la présente invention, le remplissage est constitué par la base môme laquelle on veut combiner les vapeurs nitreuses; loin d'être inerte, le remplissage fournit la base nécessaire à l'absorption.
Cette absorption directe, sans formation ni emploi de produits intermédiaires, peut entraîner des avantages très intéressants.
Par exemple, dans la fabrication actuellement pratiquée du nitrate de chaux par voie humide au moyen des oxydes d'azote de synthèse, on produit d'abord, dans des tours à remplissage inattaquable, de l'acide nitrique avec la ma- jeure partie de ces oxydes d'azote, et ensuite, dans une opération supplémentaire, on neutralise par le carbonate de chaux l'acide produit. Le reste des oxydes d'azote, ne pouvant être économiquement fixé à l'état d'acide, est absorbé, dans un nouveau dispositif à remplissage inattaquable, par une dissolution de carbonate de soude. Or l'acide nitrique est un liquide corrosif dont le maniement est la cause de no- tables complications et, d'autre part, le carbonate de soude est relativement coûteux.
Dans le procédé qui fait l'objet de la présente invention, on est dispensé à la fois de la production et du maniement de l'acide nitrique et de la consommation d'un carbonate soluble tel que le carbonate de soude, ainsi que de l'opération spéciale de la neutralisation de l'acide par le calcaire. On peut ainsi fixer pratiquement la totalité de l'azote des vapeurs nitreuses à l'état de sel de calcium.
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Si l'on désire consacrer'à l'obtention d'une certaine quantité- d'acide nitrique une portion des vapeurs nitreuses,.on peut absorber tout le reste' de ces vapeurs à l'état de sel de calcium sans. être tenu à la production peu rémunératrice du nitrate de soude, '
Dans le procédé-qui fait l'objet de la présente inven- tion, les vapeurs'nitreuses peuvent circuler au'sein de la masse
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absorbante'soit.'de bas;en haut, soit de haut en bas; l'absorption est satisfaisante dans'les deux sens, La masse 'absorbante stuse, 'bien entendu, peu à peu; on l'entretient en'remplaçant régulièrement la portion disparue
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par de la matière neuve-;F:; ;
Si les gaz entrent par- le" bas,* le liquide qui s'écoule d'un récipient contenant* de la masse absorbante est légèrement- acide. Il suffit delui faire traverser une couche de matière absorbante pour qu'il soit neutralisé. Dès lors,'il peut'être déplacé et, en particulier, remonté au haut du récipient, pour arros'agë.de -la masse absorbante, avec une pompe métalli- que ordinaire, sans les compresseurs d'air-et lès tuyauteries spéciales inattaquables aux acides en usage pour remonter l'acide nitrique.
Si la base absorbante est constituée par du carbonate de chaux, l'absorption donne d'abord naissance à une dissolution de nitrate et de*nitrite de chaux. D'après les expériences de l'inventeur, à mesure qu'on fait repasser la dissolution de nitrate et de nitrite. de chaux sur le carbonate'de chaux pour entretenir un arrosage convenable de la masse absorbante, et que cette dissolution devient ainsi de plus en plus concentrée, la proportion de nitrite y dimiunue progressivement; si l'on pousse-la concentration au maximum, on peut considérer que le
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nitrite disparaît pratiquement.
Au cas-où il en subsiste quelque peu on peut l'éliminer par un traitement de la dis- solution avec une petite quantité d'acide nitrique, et l'on fait rentrer en fabrication les vapeurs nitreuses dégagées par cet acide.
L'inventeur a constaté, en outre, que la dissolution même très concentrée, de nitrate, et de nitrite de chaux, coulant sur le carbonate de chaux, absorbe encore convenablement les vapeurs nitreuses; cette circonstance permet dé pousser la concentration, sans faire cesser l'absorption, jusqu'au moment où la liqueur est sur le point de cristalliser et par suite de réduire au minimum la dépense,nécessaire à la production, par évaporation, de nitrate de chaux solide.
Toutefois l'absorption par une dissolution peu concen- trée se fait mieux. Il y a par suite, intérêt, pour' réali- ser l'absorption des-vapeurs'nitreuses dans les meilleures con- ditions, à utiliser un système d'absorption méthodique. Dans un tel système, le mélangé gazeux entrant, riche en vapeurs nitreuses, est mis en contact, sur la masse absorbante, avec la dissolution déjà concentrée qui s'est formée, et le mélange gazeux appauvri- en vapeurs nitreuse's est misen contacta sur la masse absorbante, .avec une dissolution encore peu con- centrée de nitrate et de nitrite.
Les opérations du procédé-ci-dessus décrit peuvent s'effectuer dans des appareils simples , tel que celui repré- senté schématiquement au dessin; comprenant essentiellement deux récipients A et B (chambres ou tours ) ou davantage, qui renferment de la base absorbante. Le mélange gazeux comprenant les vapeurs nitreuses (mélange contenant par lui-même de l'oxy-
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gêne en quantité suffisante ou additionné d'oxygène.pour l'ab- sorption) est introduit on a et traverse successivement posé récipients A et B grâce à la conduite de communication b.-
La plus-grande partie des vapeurs nitreuses est absorbée en A et le,reste en B.
De l'eau entre par c et s'ajoute en d à la dissolution peu concentrée de nitrate et de nitrite.qui est régulièrement remontée en haut de B sur la masse à apposer par une pompe D et une tuyauterie fou par un dispositif analogue ; de d le mélange d'eau et de dissolution s'écoule en
B par e. Une portion de' la dissolution de B qui a été remontée en d passe de d en A par h,i et s'ajoute à la dissolution concentrée qui arrose 'le contenu de A grâce à la pompe C'et la tuyauterie j. Un dispositif tel que d g h, destiné à faire passer une partie de la dissolution de B en A, peut d'ailleurs être placé au bas du système A-B aussi bien qu'en haut.
La dissolution concentrée de nitrate sort par E et, pour fournir du nitrate solide, si tel est le but de la' fabrication, est envoyée à un appareil évaporateur, qui peut appartenir à un des types courants, après avoir été débarrassée, s'il y a lieu,par l'acide nitrique., de la petite quantité de nitrite qu'elle contient,
REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour l'absorption,.-des vapeurs nitreuses, ca- ractêrisé en ce que l'on met en contact les oxydes d'azote, en pré, sence d'eau, avec une base solide insoluble, ou peutsoluble .dans l'eau, en substance ainsi-que décrit;
2 ) Procédé d'absorption des vapeurs nitreuses tel que-j revendiqué en 1/ caractérisé en ce .que l'on fait circuler simultanément des vapeurs nitreuses et de l'eau au contact d'une base solide insoluble ou peu soluble dans l'eau,en substance ' ainsi que décrite;
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30/procédé tel que revendiqué en 1 ou 2/ caractérisé par le fait que la base solide est disposée dans une enceinte sous forme de morceaux naturels ou agglomérés et arrosée par le haut avec de l'eau qui ruisselle par gravité sur la base solide, tandis que les.vapeurs nitreuses sont introduites par le bas et circulent debas en haut au-contact de la base solide ât de l'eau en sens inverse de cette dernière, en subs- tance ainsi que.décrit;
4 / Procédé tel que revendiqué en.l,caractérisé par le'fait que l'eau mise en contact avec la base solide est de l'eau contenant 'en dissolution du 'nitrite ;et du nitrate provenant d'une première opération réalisée conformément à la revendica- tion le, substance ainsi que décrit;
5 / Procédé tel que'revendiqué en 1 et 4, caractérisé par le fait que l'on fait. passer la-dissolution de nitrite et de nitrate sur de la base solide jusqu'à ce-que tout le nitrite été transformé en nitrate, en substance ainsi que décrit;
5 / Procédé tel que revendiqué en 1 et 4 caractérisé par le fait que l'opération est réalisée méthodiquement en mettant le mélange gazeux riche en vapeurs nitreuses, qui pénè- tre dans l'enceinte contenant la base solide, en contact sur la masse absorbante, avec la dissolution déjà concentrée qui s'est formée et en mettant le mélange gazeux appauvri en vapeurs nitreuses en contact sur la masse absorbante, avec une dissolution encore peu concentrée de nitrate et de nitrite fournie par l'application ,du procédé selon la revendication 1, en substance ainsi que décrit;
7 / Procédé tel que . revendiqué en 1, dans lequel le nitrite en dissolution dans la liqueur obtenue est transformé en nitrate par l'acide nitrique, avec réintroduction éventuelle dans la fabrication des vapeurs nitreuses dégagées, en substance ainsi que décrit;
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8 / Procédé-tel que revendiqué en 1 et 6,.. oaractê- risé-par le fait que l'on pousse la concentration ..de la liqueur. par passage sur la'base de contact jusqu'au voisinage du point
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-de'cristallisation-du nitrate;
9 /' Appareil pour-l'absorption des vapeurs nitreuses
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caractérisé par la combinaison"d'une première enceinte contenantunéba7se solide en morceaux, de moyens pour arroser par le haut cette base solide -avec un liquide, de moyens pour introduire un mêlant gazeux au contact de la base de-cette enceinte, de moyens pour faire sortir des gaz de cette enceinte, de moyens pour répandre du liquide'sur la base de l'enceinte et le répandre sur la base solide au haut de l'enceinte, d'une deuxième enceinte contenant de la 'base solide en eroceaux, de.moyens pour faire pénétrer des gaz à la partie inférieure de cette enceinte, des moyens pour faire passer dés gaz de la partie supérieure de la premiè- re' enceinte à la partie inférieure de la seconde enceinte,
des moyens pour arroser par le haut la base solide dans la deuxième enceinte, dais moyens pour prendre du liquide au bas de cette enceinte et le répandre sur la base solide au haut de l'enceinte et des moyens pour faire passer dans la ¯ deuxième enceinte une partie du liquide sortant de la première enceinte;
10 / Procédé d'absorption des vapeurs nitreuses en substance ainsi que décrit.
R E S U M E Procédé -pour absorber les vapeurs nitreuses, carac-
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térisé en.ce 1que@lloià met en contact âes oxydes d'azote en présence d'eau avec une base ,solide, insoluble ou'peu soluble dans 1,' eau (telle que le. carbonate de chaux).;