<Desc/Clms Page number 1>
'procédé d'épuration des eaux résiduelles goudronneuses, en par - @ ticulier des eaux résiduelles des fours à coke. -
Le problème de l'épuration des eaux résiduelles goudron - neuses, par exemple des eaux résiduelles des fours à coke, n'a pas encore été résolu dans une mesure satisfaisante (voir, par exemple, l'article " Entphenolung der Kokerciabwässer " (Enlè - vement des phénols des eaux résiduelles des fours à coke) par le Dr.F. Raschig, dans la revue " Zeitschrift für angewandte Chemie " 1927 , n .31).
Les grandes difficultés qui se présentent dans le traite - ment biochimique ou chimique des eaux résiduelles, ne condui - sent pas seulement à une exploitation compliquée et onéreuse, mais n'ont pas, en outre, de résultat complet, car il reste en - core toujours un grand pourcentage de phénols, de goudron, etc. dans les eaux résiduelles, abstraction faite de ce que la récu - pération des substances séparées des eaux résiduelles présente également de grosses difficultés.
L'inventeur, par contre, a reconnu qu'il est possible, par la simple vaporisation -des eaux résiduelles suivie de la conden-
<Desc/Clms Page number 2>
sation fractionnée, dedonner au problème une solution prati - quemcnt suffisante.
On connaît bien des propositions qui ont été faites de sup- primer les eaux résiduelles par,voie de vaporisation, mais il s'agissait, en cela, d'une vaporisation totale ayant lieu, dans des fours ou dans des tours à ruissellement, à l'aide de gaz de combustion conduits à contre-courant, le produit de la va - porisation étant, dans les deux cas, envoyésdans l'atmosphère,.
Il s'agit donc ici d'une destruction des eaux résiduelles avec tout leur contenu, tandis que l'invention vise à une épuration des eaux résiduelles avec utilisation des résidus qui en résul - tent.
Si l'on connaît aussi le procédé consistant à décomposer la. vapeur en ses différents constituants par vaporisation, par exemple de la benzine, et condensation fractionnée subséquente, on n'a , dans les années d'efforts faits pour résoudre le problème de l'épuration des eaux résiduelles de fours à coke, d.es eaux de la distilla,tion de lignite, des eaux résiduelles de la distillation du goudron, des eaux-vannes des usines à gaz, des eaux résiduelles de gazogène, etc. jamais reconnu, jus- qu'ici, qu'il est aussi possible d'obtenir ici un résultat en utilisant les différentes conditions de tension, aux différen - tes températures, des substances contenues dans l'eau résiduelle vaporisée.
D'après cela, le nouveau procédé consiste à vaporiser les eaux résiduelles et à conduire la vapeur suivant un chemin de longueur convenable jusqu'au point de condensation, de manière que, par suite de conditions de tension différentes, les substan- ces contenues dans la vapeur, en particulier les phénols, le goudron, etc. , se condensent en chemin et soient éliminées.
Il est utile d'accélérer le refroidissement et d'opposer à la vapeur une résistance de frottement considérable en inter - calant, dans le chemin suivi par la vapeur, des rési stances de
<Desc/Clms Page number 3>
frottement à grande surface, en le garnissant donc, par exem - ple, de coke, de charbon, d'anneaux céramiques, etc.
Le dessin ci-joint représente schématiquement, pour illus - trer l'invention, une installation appropriée pour la réalisa - tion du procédé.
Dans la magonnerie a est encastrée la chaudière horizon - tale b le long de laquelle passent, dans l'espacer, les gaz de combustion, de sorte que les eaux résiduelles introduites dans la chaudière sont vaporisées. Des dispositions doivent être prises, en cela, pour qu'il soit toujours amené de l'eau résiduelle nouvelle au fur et à mesure que progresse la vapori - sation. Au-dessus de cette chaudière, et en liaison avec elle, s'élève une tour à colonnes dont les diverses colonnes d, e, f, g et h sont garnies d'anneaux en porcelaine. Les diverses co - lonnes sont séparées par des tamis i. La tour se termine, au - dessus, en une chambre de condensation k pour la vapeur. Dans cette chambre pénètrent les tubes m partant du fond intermédi - aire 1.
L'eau de condensation se dépose sur le fond 1 et est soutirée par la conduite n en passant par un réfrigérant.
La vapeur se formant dans la chaudière b s'élève dans la tour à colonnes. Elle arrive ainsi en contact intime avec les résistances formant une grande surface. Elle subit un refroi - dissement et une chute de tension, la hauteur de la tour étant prévue de manière que la vapeur d'eau arrive, dans tous les cas, jusque dans la chambre de condensation k. Nais, en chemin, les autres substances contenues dans la vapeur de l'eau résiduelle, telles que, en particulier, le Goudron et les phénols, se con - densent déjà en partie, parce que leur vapeur possède une autre tension que la vapeur d'eau pure. Les produits de condensation retombent vers le bas et se rassemblent au fond de la chaudière, où on les soutire de temps en temps.
Un renversement (une trans- position de la garniture de la tour, par exemple par le goudron, etc. , n'est pas à craindre, parce que, par suite de l'arrivée
<Desc/Clms Page number 4>
constante de nouvelles quantités de vapeur, l'état liquide est maintenu. L'eau de condensation sortant de la. chambre k est épurée dans une mesure pratiquement suffisante. Elle ne renfer - me plus, en tout cas, d'éléments nuisibles dans des proportions sensibles. Les minimes quantités de pyridine pouvant par exem - ple se trouver encore dans l'eau résiduelle sont inoffensives.
Il y a lieu defaire remarquer, ici , que la chaudière com - munique toujours librement avec l'atmosphère par la tour, de sorte qu'on a ainsi, sans plus (naturellement en dépendance de la. garniture de la tour formée par des résistances de frot - tement), la longueur du trajet de la vapeur jusqu'au point de condensation. Il faut naturellement veiller ce qu'il ne se produise nulle part une obstruction, donc un arrêt de la vapeur, ce qui conduiraità une tension de vapeur correspondante dans la chaudière b.
Il est aussi possible de séparer isolément, en chemin, les différentes substances différant également au point de vue de leur tension de vapeur, afin de les récupérer d'emblée séparé - ment.
Pour terminer, Il sera encore cité un exemple. Dans la réalisation du procédé, on a employé un bouilleur en fonte d' une contenance totale de 10.000 litres, sur lequel était pla - cée une colonne de 8 m. de hauteur et 0,60 m. de diamètre (com - posée de quatre tronçons de 2 m. de hauteur), Les divers tron - cens de colonne étaient séparés les uns des autres par dos tô - les perforées et remplais de corps de garniture. Sur le tronçon supérieur était posé un déphlegmateur formé d'un tronçon de même diamètre et de 1 m de hauteur. Ce tronçon était fermé., au-dessus et au-dessous, par un fond en tôle.
Les deux fonds étaient reliés entre aux par environ 70 tubes traversant le ,tronçon de haut en bas et montés par laminage. Ces tubes per - mettaient le passage des vapeurs s'élevant de la colonne ; ils étaient baignés extérieurement par de l'eau de refroidissement
<Desc/Clms Page number 5>
qui entrait au-dessus de la tôle inférieure et sortait au - dessus de la tôle supérieure. Les vapeurs qui étaient arrivées vers le haut par les tubes sortaient par une tubulure se trou - vant dans le plateau vissé comme fermeture sur le déphlegma - teur et arrivaient de là dans un réfrigérant à serpentin où elles étaient condensées. Le bouilleur fut rempli de 7500 li - tres d'eau goudronneuse, qu'on vaporisait par chauffage direct, et l'on distilla en 24 heures 3000 litres environ d'eau gou - dronneuse avec une consommation de 880 kg. de briquettes de lignite.
L'eau qui passa d'abord était encore faiblement co - lorée. La pression qui est nécessaire au début (pour surmonter la contre-pression de la colonne encore froide) empêche d'abord une séparation nette. Par la mise au point de la quantité d' eau de refroidissement dans le déphlegmateur, on peut cependant régler le processus en un temps très court, de manière qu'il passe un produit de distillation absolument clair et limpide.
Le produit de distilla.tion ne prend plus de coloration foncée lorsqu'on l'additionne d'une lessive de soude caustique ou de potasse caustique, tandis que l'eau goudronneuse brute prend en quelques minutes, lorsqu'elle est additionnée d'une lessive, une coloration rouge fort prononcée. Il s'ensuit que les phé - nols résinogènes, qui doivent être rendus seuls responsables de la coloration des eaux résiduelles, n'étaient plus présents dans le produit de la distillation.
La diminution de volume résultant de l'expulsion de l'eau était compensée par des ad - ditions répétées de nouvelle eau goudronneuse brute, jusqu' à ce que la teneur en eau du contenu du bouilleur ne dépassât plus 10 % On évacuait ensuite les résidus goudronneux du bouilleur, et l'installation étaitremise- @ service aprèsle nettoyage du bouilleur et le chargement d'eau goudronneuse brute. Le résidu du bouilleur était de 3 % (rapporté à l'eau goudronneuse brute).
Ce pourcentage varie selon la provenance de l'eau goudronneuse. 'le résidu pputéventuellement être em -
<Desc/Clms Page number 6>
ployé comme addition à l'huile de goudron ou encore être trans - forme en d'autres constituants de valeur.
REVENDICATIONS.
1. Procédé d'épuration des eaux résiduelles goudronneu - ses, en particulier des eaux résiduelles des fours à coke, avec emploi de la vaporisation connue en soi, caractérisé en ce que la vapeur provenant des eaux résiduelles est condensée dans un trajet de longueur convenable, et en ce que, par suite des conditions de tension différentes, les substances contenues dans la, vapeur, en particulier les phénols, le goudron, etc., se condensent en chemin et sont éliminées.