BE365909A

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Info

Publication number: BE365909A
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Description


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  Procédé pour séparer des gaz de nature acide d'autres gaz ou de mélanges gazeux. 



   La présente invention concerne la séparation de gaz de nature acide.tels s que l'acide   carbonique,D'anhydride   sulfureux, l'hydrogè- t ne   sul furé, etc; d' autres   gaz ou mélanges gazeux ,au moyen d'un agen absorbant. 



   Le procédé peut être employé pour la séparation et la récupé- ration de ces gaz de nature acide du mélange ou bien peut être employé pour -purifier d'autres gaz par J'enlèvement des gaz acides de ceux-ci. le but principal de la présente invention est de faciliter la séparation,d'effectuer un enlèvement complet ou à peu près complet ou une récupération de ces gaz acides, de faciliter la réactivation de ]'agent absorbant/et d'augmenter la vitesse de cette réactivation. 

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   On a découvert qu'il y a de nombreux avantages à employer comme agent absorbant une base azotée organique et plus spécia- lement les bases azotées organiques dont les carbonates sent déec composés par l'application de la chaleur. Parmi les bases azotées   organiques,il   y a avantage à employer un   composé   de sub- 
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 stitution d'ammoniaque, et plus particu7i:¯ enent un 1Jroduit de substitution   d'ammoniaque   des alcools.

   On   emplie   de préférence la triéthanolamine,vien qu'e d'autres composés comme la diéthyl- 
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 amin e,i' éth yi ainin e,1 a phénylhydraine, 7 a dihydroxypropy]aminé, la nicotine,l'hydrate d'hydrazine,l'alcool   diétbylaminoéthyli-   que,le   pypéridyléthanol   et autres produits puissent être employé: avec avantage. 



   La triéthanolamine peut etre employée à l'état pur comme   li-   quide visqueux,ou en solution par exempledans l'eau. Dn a découvert que ce composé est facile à   manipuler,est   de faible volatilité de sorte qu'il y a le minimum de perte pendant l'ab- sorption ou la réactivation, qu'il peut être employé dansles con, ditions atmosphériques ordinaires pour ce qui   concernela     pres-   sicn et la température,qu'il produit un enlèvement complet ou une récupération complète de l'acide carbonique,de l'anhydride sulfureux ou de l'hydrogène sulfuré ou d'autres gaz de nature acide,qu'il possède une   viscosité   élevée qui conduit à une vitesse plus élevée d'absorption,

  qu'il peut être réactivé â une vitesse relativement élevée avec une perte minima la température de la vapeur et cède pendant la, réactivation tout ou sensiblement tout le gaz ou les gaz absorbés. Le composé n'est pas caustique et   il n'est   par conséquent pas nuisible a employer et il peut être utilisé dans des installations en matériaux ordinaires.   L'enlèvement   du gaz se fait par une com- binaison chimique   véritable et   la réactivation reproduit le com posé sous sa forme et sa composition initiales. 



   Le procédé peut etre exécuté dans différents types   d,appa-   reillages et de façon intermittente ou continue. Sur le dessin      annexé,la figure unique montre   schématiquement   une coupe verti- cale dans une forme   d'appareillage   qui peut être employée pour une opération continue. 

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   Dans cet appareillage, on utilise un absorbeur 10 qui a de préférence la forme d'une colonne de hauteur appropriée et   pourvue   de chicanes, de galets ou d'autres remplissages appro- priés pour produire une vitesse réduite d'écoulement et un con- tact efficace du liquide qui descend et du gaz qui   s'élève.   A l'intérieur de l'absorbeur, se trouve l'agent absorbant, de pré- férence de la triéthanolamine en solution aqueuse. L'agent ab- sorbant est débité de façon continue au sommet de l'absorbeur par un tuyau II tandis que le gaz à traiter est envoyé à la par- tie inférieure de l'absorbeur par un tuyau 12. Le gaz dépouillé est extrait du sommet de la oolonne par un tuyau 13 tandis que l'absorbant, avec les gaz absorbés, est extrait du fond par un tuyau   14.   



     En   combinaison avec l'absorbeur, on emploie un réactiva- teur 15 qui est également sous la forme d'une colonne enveloppée. 



  L'absorbant oontenant le gaz absorbé est conduit du tuyau 14 par un tuyau 16 au sommet du réaotivateur au moyen   d'une   pompe 17. 



  A la base du réaotivateur se trouve un moyen de chauffage, comme par exemple un serpentin à vapeur 18. Le gaz expulsé de l'agent absorbant dans le réaotivateur est extrait du sommet du réacti- vateur par un tuyau 19 tandis qu'une pompe 20 extrait l'absor- bant réactivé au moyen d'un tuyau 21 partant du fond du réaoti- vateur et le refoule dans le tuyau II qui aboutit au sommet de l'absorbeur. Il est néoessaire que la température dans le réaoti- vateur soit plus élevée que dans l'absorbeur. Il est donc désira- ble de chauffer le liquide débité par le tuyau 16 et de refroidir le liquide débité par le tuyau II. Ce résultat peut être obtenu par n'importe quelle forme appropriée d'éohangeur de chaleur. 



  Pour simplifier le dessin, on a représenté le tuyau 16 muni d'un réohauffeur 22 et le tuyau II pourvu d'un réfrigérant 23. 



   Pour réaliser l'opération, le gaz à traiter est envoyé dans le tuyau 12 et s'élève à travers 'absorbeur. L'acide car- bonique, l'anhydride sulfureux ou   l'hydrogène   sulfuré est enlevé 

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 par l'action de la   triéthanolamine   et le gaz débarrassé sort par le tuyau 13. La triéthanolamine avec le gaz absorbé est enlevée par le tuyau 14, chauffée par le rêchauffeur 22 et envoyée au sommet du réactivateur. Dans ce dernier appareil, le liquide descend vers le fond et cède le gaz absorbé qui s'échappe ensuite par le tuyau 19. Les dernières parties du gaz absorbé sont éliminées par le serpentin de chauffage 18 et l'ab- sorbant réaotivé est refroidi dans le réfrigérant 23 et renvoyé en vue de sa réutilisation dans l'absorbeur. L'opération est ainsi continue.      



   Le procédé perfectionné peut être employé pour traiter une grande variété de gaz. A titre de simples exemples, les gaz de oheminée peuvent être traités pour la récupération de   l'aoi-        de carbonique qui y est contenu, ou bien des gaz provenant de fours de grillage peuvent être traités pour la récupération de l'anhydride sulfureux. Dans les deux   cas,  le traitement se , fait pour la récupération de constituants de valeur de gaz de déchet.

   D'autre part, le procédé peut être employé pour traiter le gaz naturel, le gaz de ville, le gaz à l'eau ou l'hydrogène , en vue de l'élimination de l'acide   carbonique,   de l'anhydride sulfureux ou d'autres gaz de nature acide, en vue de purifier les gaz traités et de les rendre mieux appropriés aux   applica..   tions pour lesquelles ils doivent être employés. 



   L'acide carbonique peut être extrait du gaz naturel pré-   paratoirement   à l'extraction de l'hélium de ce dernier, ou bien l'acide   carbonique   peut être extrait de l'air   préparatoiremant   à la liquéfaotion de ce dernier et à l'extraction de l'oxygène. 



   Lorsque de l'hydrogène est produit à partir de coke, cet hydro- gène peut être traité pour enlever l'hydrogène sulfuré qui est souvent présent en quantités appréciables et constitue une im- pureté très désagréable de l'hydrogène, 
Les dimensions et la capacité de appareils, ainsi que la nature des moyens employés pour effectuer l'absorption et 

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 la réactivation peuvent varier dans des limites relativement larges, suivant les caractéristiques et le volume du gaz trai- té et le pourcentage de constituant qui doit être enlevé. Avec de la triéthanolamine comme agent absorbant, la vapeur d'eau sert d'agent de chauffage approprié aussi bien dans le serpen- tin de chauffage 18 que dans le réchauffeur 22, tandis que de l'eau à la température ordinaire peut être employée dans le ré- frigérant 23.

   Dans certains cas et spécialement avec d'autres produits de substitution d'ammoniaque des alcools, il peut être désirable de chauffer à une température plus élevée au moyen de vapeur surchauffée et de refroidir à une plus basse température par l'action d'une saumure. Aveo la triethanolamine aucun   chauf-   fage excessif ni refroidissement excessif n'est nécessaire. 



   Par suite de la vitesse élevée d'absorption et de la vitesse élevée de réactivation, les colonnes de l'absorbeur et du   r éaotivateur   peuvent être faites beaucoup plus oourtes que ce n'est possible lorsqu'on emploie comme agents absorbants d'autres matières comme des alcalis ou des   carbonates.   La réao- tivation complète peut être obtenur sans ébullition énergique ni soufflage au moyen d'air, comme   o'est   actuellement néoessai- re aveo certains agents absorbants. Par l'expression "gaz de   nature"aoide"   il faut entendre des gaz qui, lorsqu'ils sont dis- sous dans l'eau forment un acide ou qui ont une réaction acide. 



   REVENDICATIONS:   @   
I.- Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, qui consiste à obliger le mélange à venir en   oontaot   avec un produit de substitution d'ammoniaque d'un al-' oool. 

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Claims

2.- Le procédé pour séparer de mélanges gazeux l'acide carbonique, l'anhydride sulfureux ou l'hydrogène sulfuré, ou d'autres gaz de nature acide, qui comprend la caractéristique consistant à produire un contact intima/du mélange gazeux aveo <Desc/Clms Page number 6> de la triéthanolamine.

3.- Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, qui comprend les caractéristiques consistant à produire un contact intime du mélange gazeux avec de la trié- thanolamine, et à chauffer ensuite la triéthanolamine pour en séparer les gaz absorbés.

4.- Le prooédé de traitement d'un mélange gazeux ren- fermant de.l'acide carbonique, de l'anhydride sulfureur, de l'hydrogène sulfuré ou d'autres gaz de nature acide, qui com- prend les caractéristiques consistant à faire circuler un pro- duit de substitution d'ammoniaque d'un alcool en un circuit famé renfermant un étage d'absorption et un étage de réactiva- tion, à faire passer le gaz à traiterà travers l'agent absor- bant dans l'étage d'absorption, et à chauffer l'agent absorbant dans l'étage de réactivation.

b.- Le procédé de traitement d'un mélange gazeux ren- fermant de l'acide carbonique, de l'anhydride sulfureux, de l'hydrogène sulfuré ou d'autres gaz de nature acide qui comprend les caractéristiques consistant à faire circuler une solution aqueuse de triéthanolamine en un circuit fermé, à fairepasser le mélange gazeux à traiter en contact avec cette solution en un point du circuit, et à chauffer la solution pour éliminer les gaz absorbés, en un autre point du circuit.

6... Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, qui consiste à obliger le mélange à venir en contact avec une base azotée organique, et ensuite à traiter le composé résultant, pour effectuer la régénération de la base azotée organique et le mise en liberté de ces gaz.

7.- Le procédé de traitement d'un mélange gazeux ren- fermant un gaz de nature acide, qui comprend les caractéristi- ques consistant à obliger ce gaz à réagir chimiquement avec une base azotée organique, et à chauffer ensuite le composé résul- tant, pour mettre en liberté le gaz absorba et régénérer la ba- @ <Desc/Clms Page number 7> se organique.

8,- Le prooédé pour séparer d'un mélange gazeux un gaz de nature acide, qui comprend les caractéristiques consistant à metLre en circulation une base azotée organique suivant un circuit fermé, et à l'obliger à s'unir ohimiquement à un gaz de nature acide en un point du circuit, et à libérer ce gaz en un autre point du circuit.

9.- Le procédé de traitement d'un mélange gazeux renfer- mant de l'acide carbonique, de l'anhydride sulfureux, de l'hydro- gène sulfuré ou d'autres gaz de nature acide, qui comprend les caractéristiques consistant à faire circuler une base azotée organique suivant un.circuit fermé renfemant un étage d'absorp- tion et un étage de réactivation, à faire passer le gaz à trai- ter à travers l'agent absorbant dans l'étage d'absorption, et à chauffer l'agent absorbant dans l'étage de réactivation.

10.- Le procédé pour séparer d'un mélange gazeux, de l'acide oarbonique, qui comprend les caractéristiques consistant à soumettre le mélange à l'action d'une base organique azotée dans des oonditions ayant pour résultat la formation d'un carbo- nate, et à chauffer ensuite ce carbonate pour régénérer la base et mettre en liberté ,1'acide oarbonique.

II.- Le procédé de traitement d'un mélange gazeux conte- nant de l'acide carbonique qui comprend les caractéristiques consistant à mettre le mélange en contact intime aveo une base organique azotée capable de former des carbonates, et à soumet- tre ensuite le oarbonate à la température de la vapeur d'eau pour régénérer cette base et former de l'acide carbonique,, 12.- Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, en un circuit oontinu à régénération, qui com- prend les caractéristiques consistant à obliger le gaz à venir en contact aveo une base organique azotée en un point du circuit, et à séparer le gaz de la base en un autr point du circuit. <Desc/Clms Page number 8>

13 Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, qui consiste à obliger le mélange à venir en contact avec une base organique azotée età régénérer en- suite cette base en l'extrayant du composé résultant.

14.- Le procédé pour séparer de mélanges gazeux des gaz de nature acide, qui consiste à obliger le mélange à ve- nir en contact avec une base organique azotée, et à soumettre ensuite le composé résultant, à la température de la vapeur d'eau pour produire la régénération de la base et la mise en liberté du gaz de nature acide.