BE363452A - - Google Patents

Description

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  Procédé et installation pour l'élimination de l'hydrogène sulfu- ré des gaz au moyen de solutions contenant des thionates. - 
On connaft le procédé par lequel l'ammoniaque et   l'hydro -   gène sulfuré sont éliminés des gaz par lavage au moyen d'une solution de thiosulfate de fer ou de thiosulfates d'autres mé - taux (voir   Feld ,   " Zeitschriftfür   angewandte   Chemie " ,vol. 25 , p.708. colonne de droite, ainsi que   p.709,   colonne de gauche). 



  Mais il est seulement possible, par ce procédé, d'enlever de l' ammoniaque et de l'hydrogène sulfuré du gaz dans le rapport NH3: H2S-   2 : 1.   L'hydrogène sulfuré présent dans le gaz au- dessus de cette quantité - et c'est le plus souvent le cas - n'est pas éliminé dans des proportions notables, étant donné qu' il ne réagit que d'une manière extrêmement lente avec le thio - sulfate de fer et d'autres thiosulfates de métaux. Les mêmes conditions se présentent, comme on sait, dans le cas du traite - 

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 ment de gaz contenant de l'hydrogène sulfuré au moyen de solu - tions de   polythionate   d'ammonium (v.   Raschig,     "   Zeitschrift für antgewandte Chemie   ",   vol. 33 , p. 262 , colonne de gauche). 



   Lorsqu'on travaille avec des solutions de thiosulfate de fer, dans le premier cas, la régénération du liquide de lavage épuisé a lieu au moyen d'acide sulfureux sous une forme pure ou étendue. Il se forme éventuellement aussi, en cela, (comme l' indique Feld, " Zeitschrift für angewandte Chemie " , volume 24 I p.98 colonne de gauche) des polythionates, et ce lorsqu'on conduit l'opération de régénération par la voie acide. D'après les indications de Feld, une telle solution est, lorsqu'on l' utilise au lavage du gaz, également transformée en thiosulfate d'ammonium et sulfure de fer (FeS) Il s'ensuit que la teneur en polythionates, qui n'a d'ailleurs été mentionnée qu'incidem- ment, est sans   importance   pour l'opération de lavage proprement dite.

   Dans l'emploi d'une telle solution, lorsqu'on l'utilise au lavage du gaz jusqu'à complète précipitation du sulfure de fer comme le prescrit Feld, l'élimination de l'hydrogène sulfu- ré en même temps que de l'ammoniaque n'est opérée dans cette solution, comme principal effet de lavage, et ce pendant la plus grande partie de la durée d'utilisation du liquide de lavage régénéré, que par du thiosulfate de fer. 



   Toutefois, ce procédé a apporté, comme le reconnaît Feld lui-même (" Zeitschr. f. angevr. Chem." , vol. 25, p. 708. colonne de gauche et   p. 709 ,   colonne de droite   )"des   difficultés inattendues. " Celles-ci résident, ainsi qu'il a déjà été mentionné, dans le fait qu'il n'est pas possible, par le dit procédé, d'éliminer l' hydrogène sulfuré présent dans le gaz au-delà du rapport 2 NH3. 



  1   H 2 S,   de sorte que le gaz traité par cette solution contient encore toujours des quantités plus ou moins grandes d'hydrogène sulfuré. Ceci est aussi confirmé par le résultat des recherches qui ont été faites par Raschig, Lepsius et Markel au sujet des résultats obtenus industriellement par Feld dans l'emploi de ses 

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 divers procédés ( "Zeitschr. f. angew. Chem." ,   vol. 33 ,   p. 260 et suivantes). 



   L'invention repose sur la connaissance du fait que, con - trairement aux prescriptions de travail données par Feld pour le lavage des gaz, des solutions de thionates contenant du fer permettent précisément de débarrasser entièrement un gaz de son hydrogène sulfuré (et ce indépendamment de la présence simul - tanée d'ammoniaque dans le gaz), si elles contiennent des poly- thionates pendant toute la durée du lavage et sont employées sous une forme telle qu'il ne se forme pas de sulfure de fer pendant le lavage. Ceci est le cas lorsqu'on leur amène cons - tamment de l'acide sulfureux en quantité telle qu'il ne se forme aucun sulfure de fer. 



   Une explication de cet effet extrêmement surprenant doit être vue, peut-être, dans le fait que l'acide sulfureux se trouvant toujours dans de telles solutions en quantité décela - ble est présent en une combinaison particulière, probablement avec des polythionates à teneur de fer ou autres composés ana- logues. Ceci peut être déduit, d'une part, de ce que des   solu -   tions de polythionates exemptes de fer n'ont, comme on sait, qu'une faculté de transformation extrêmement mauvaise pour l' hydrogène sulfuré seul et, d'autre part, de ce que des solutions à teneur de fer de la constitution citée ci-dessus présentent une coloration jaune beaucoup plus foncée que des solutions de polythionates exemptes de fer. Cette dernière circonstance in - dique précisément la présence de tels composés. 



   On obtient le maximum d'efficacité de telles solutions lorsque la teneur en polythionates n'existe pas exclusivement sous la forme de trithionate, mais partiellement ou entière - ment sous la forme de polythionates à indice plus élevé. Cette circonstance peut être garantie simplement par une admission suffisante d'acide sulfureux. Cette admission d'acide sulfureux peut se faire dans des proportions telles que le liquide de lavage 

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 commence déjà à céder de l'acide sulfureux au gaz. 



   Ainsi qu'il a déjà été mentionné, le procédé n'est pas lié à la présence d'ammoniaque dans le gaz. S'il y en a cependant, elle est liée sous l'action des divers corps présents dans la solution de lavage et est transformée en sels ammoniacaux pro - pres à être convertis en sulfate d'ammoniaque. 



   L'installation représentée sur le dessin ci-joint consti- tue un exemple de réalisation pratique du procédé.   L'installa -   tion de lavage consiste en un laveur à claies divisé en une partie inférieure a et une partie supérieure b. Le gaz entre en c dans la partie inférieure a et est, ici, débarrassé de son hydrogène sulfuré pour quitter le laveur en d sans hydrogène sulfuré. Le liquide de lavage sortant de la partie inférieure a en e est amené à la partie supérieure b du laveur, en g, par la pomper et est traité ici par de l'acide sulfureux ou des gaz contenait de l'acide sulfureux, entrant en h; l'air d'é - chappement quitte la partie supérieure b du laveur en.1.

   Le liquide de lavage traité par l'acide sulfureux s'écoule par le siphon.± et retourne, de là, à la partie inférieure   a.'   Pour séparer le soufre formé dans le laveur et obtenu sous une forme pratiquement pure, un entonnoir-filtre 1 est intercalé entre l'orifice   d'écoulement e   et la pompe f. Il est évidemment aussi possible de traiter le liquide de lavage par l'acide sulfureux dans un appareil de lavage séparé. On peut également ajouter l' acide sulfureux au courant de gaz à épurer lui-même avant son entrée dans le laveur d'épuration. Mais ceci n'est recommanda,- ble que lorsqu'il s'agit de traiter un gaz exempt d'ammoniaque. 



   Pour la transformation en sulfate et soufre,,une partie convenable du liquide de lavage est transformée en thiosulfate d'ammonium et sulfure de fer, dans un laveur précédant le ou les laveurs d'épuration proprement dits, en la traitant par du gaz brut, et on la sépare alors du sulfure de fer qui s'est formé. Cette déferrisation n'a rien à voir avec le lavage pro - 

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 prement dit, mais sert seulement à préparer pour la transforma - tion en sulfate d'ammoniaque et soufre la partie de liquide à emprunter dans ce but   à   l'installation de lavage. Cette déferri- sation peut évidemment être aussi opérée par d'autres moyens appropriés. On transforme ensuite la partie de liquide séparée, par chauffage de la manière connue, en sulfate d'ammoniaque et soufre.

   Les boues de sulfure de fer formées sont, soit dissou - tes dans une installation spéciale par un traitement par l'aci- de sulfureux ou par des gaz contenant de l'acide sulfureux et ramenées à l'installation de lavage, soit ajoutées directement au liquide de lavage proprement dit lui-même, dans lequel elles se dissolvent de nouveau sous l'action de l'acide sulfureux. 



  Pour éviter que le gaz épuré entrai'ne de l'acide sulfureux, il convient de l'en débarrasser dans un laveur final.   Ceci a   lieu de la manière la plus simple par lavage au moyen de liquide de lavage épuisé dans le laveur préalable et contenant du sulfure de fer. 



   Le lavage proprement dit n'est pas, ainsi qu'il a déjà été mentionné plus haut, lié à la présence d'ammoniaque dans le gaz. Toutefois, comme le liquide de lavage devient   peu à   peu pauvre en thionates, il est nécessaire, dans le cas où l'on a un gaz pauvre en ammoniaque ou exempt d'ammoniaque, de rempla - cer les thionates perdus par suite de la formation de sulfate en amenant de l'ammoniaque ou d'autres bases, telles que de la chaux ou de la magnésie. La quantité de l'ammoniaque qui est   particulièrement   nécessaire pour cela est naturellement bien en- dessous du rapport, par exemple, de 2 NH3 : 1 H2 S qui doit exister au moins pour les autres procédés mentionnés ci-dessus. 



   REVENDICATIONS. 

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Claims (1)

1. 1. Procédé pour l'élimination de l'hydrogène sulfuré des gaz au moyen de solutions contenant des thionates, caractérisé en ce que le gaz est lavé par des solutions de polythionates à <Desc/Clms Page number 6> teneur de fer, dans le but d'éliminer intégralement du gaz, in - dépendamment de la présence d'ammoniaque, en particulier dans le rapport 2 NH3: 1 H2S, même des traces d'hydrogène sulfuré, sans qu'il y ait, dans l'opération de lavage proprement dite, formation de sulfure de fer.

   2. Procédé d'après la revendication l, caractérisé en ce que, pour obtenir le plus grand effet de lavage, on assure la présence de polythionates à indice plus élevé que le trithionate par l'amenée d'une quantité suffisante d'acide sulfureux.

   3. Procédé d'après les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le sulfure de fer provenant du traitement du liquide de lavage dans un laveur de déferrisation monté devant le laveur d'épuration est amené au liquide de lavage circulant constam - ment dans le laveur d'épuration proprement dit dans le but de le régénérer.

   4. Procédé d'après les revendications 1-3, caractérisé en ce que le gaz est, pour l'élimination de l'acide sulfureux absorbé dans le laveur d'épuration, traité, dans un laveur mon- té derrière le laveur d'épuration, par du liquide de lavage épuisé contenant du sulfure de fer, lequel liquide est ramené au liquide de lavage circulant dans le laveur d'épuration.

   5. Installation pour la réalisation du procédé d'après les revendications 1-4, caractérisée en ce que le gaz est traité dans une installation de lavage divisée en deux parties super - posées dont l'une supérieure (b) sert au traitement du liquide de lavage par de l'acide sulfureux et l'autre inférieure (a) au traitement du gaz à épurer, le liquide de lavage étant con - duit successivement, d'une manière continue, à travers les deux parties qui sont reliées par un siphon (k) pour le liquide.