BE378172A

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Publication number: BE378172A
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Description


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    "PROCEDE   DE FABRICATION DE   SULFATE   NEUTRE   D'AMMONIAQUE   PAR OBTENTION DIRECTE DE CRISTAUX PAR VOIE SECHE, SANS FORMATION   D'EAUX-MERES   ET SUBSIDIAIREMENT SUPPRESSION DE L'ESSORAGE ET 
DE LA DESSICATION DES CRISTAUX" 
La partie correspondant au brevet français n    663.046   du 17 Février 1928, est la suivante : 
Dans la fabrication industrielle du sulfate d'ammo- niaque la fixation de l'ammoniaque sur l'acide sulfurique est obtenue par barbotage du gaz ammoniac dilué et hydraté dans un excès d'acide sulfurique dilue; ce qui conduit à obtenir un sel acide nageant dans les eaux-mères. L'essorage donne un sel resté acide et hydraté. sel qu'on fait ensuite sécher 

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 après neutralisation. 



   Ce procédé ordinairement usité peut donc être consi- déré comme une cristallisation du sulfate par voie humide, dans une solution acide. 



   Par opposition à ce système, la présente invention obtient par voie sèche, des   cristaux   neutres de sulfate d'am-   moniaque.   On n'utilise en effet, dans la présente invention, ni liquide hydraté acide, ni yn hydrata d'ammoniaque, ni du gaz ammoniacal hydraté, ni aucun liquide dissolvant pour pro- voquer par voie de saturation de la solution, la cristallisa- tion du sulfate d'ammoniaque. 



   La présente invention conduit directement à   l'obten-   tion d'un sulgate neutre sans cristallisation aqueuse ou humide et on supprime ainsi les opérations d'égouttage, esso- rage, neutralisation et séchage. 



   Le gaz ammoniac utilisé est du gaz anhydre, gazeux ou liquéfié tel, par exemple, qu'il est normalement produit dans les procédés de synthèse actuels. (Claude, Casale, etc..). 



   L'acide sulfurique utilisé est de l'oléum, mélange de mono-hydrateet d'une certaine quantité d'anhydride. On fait réagir directement le gaz ammoniac, l'oléum et la quan- tité d'eau   nécessaire     à   obtenir avec l'oléum de l'acide sul- furique mono-hydrate. On met les trois corps ci-dessus en contact   en.   pulvérisant les liquides dans une enceinte où on fait également arriver le gaz ammoniaque. 



   Dans l'enceinte, il a été,   s'il   y a lieu, préalable- ment fait un vide partiel, par exemple, en déplaçant l'air par le gaz ammoniac avant l'entrée en réaction de l'acide.. 



   On règle les arrivées d'eau, d'acide et de gaz ammo- niac de manière à maintenir un vide déterminé. Le gaz ammoniac est employé en excès par rapport à la saturation normale de l'acide de manière à obtenir un sulfate neutre sans eaux-mères, 

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 la réaction ayant lieu en milieu ammoniacal gazeux. 



   L'enceinte   où-   se produit la réaction est refroidie pour   éliminer   le dégagement calorifique produit par les réac-   tions,   On peut, du reste, pour ce refroidissement, utiliser les frigories produites par la détente de l'ammoniaque liquéfié lorsqu'on emploie le gaz sous cette forme; cette utilisation pouvant être faite soit directement dans xxxxxxxx l'enceinte   où   soit indirectement dans une chambre déterte spécoiale se produit la réaction/renfermant un faisceau tubulaire et dans lequel circule 1'solde avant la réaction. 



   Le sulfate produit par voie sèche, est collecté par gravité dans la partie inférieure de la chambre de réaction   d'au   il est évacué en continu, au moyen d'un robinet écluseur étanche, commandé. Le sulfate débouche dans une nochers étanohe munie d'un arbre portant des palettes, disposées en ailettes pour retourner le sel, le faire avancer vers un ro- binet extracteur et 1'évacuer à   l'atmosphère.   



   Cette nochère est placée sous vide réduit de manière à permettre l'élimination des dernières parties de gaz ammoniac non saturé qui a pu rester interposé entre les   cristaux..   



   Ce gaz ammoniac ainsi récupéré est renvoyé dans la chambre de réaction où il rentre en circuit ou est oondensé séparément. 



   La partie   oorrespondant à   la première addition fran- çaise n    35.702,   relative au brevet français n  663.046, est la suivante : 
Le brevet précité décrit un procédé d'obtentionde sulfate neutre d'ammoniaque anhydre, obtenu par voie de cris- tallisation sèche en faisant réagir   directement   le gaz ammoniaque en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau. ' 
Le sulfate recueilli dans le procédé indiqué peut se présenter sous forme de cristaux très fins (sulfate neige). 



   La présente invention est relative à un procédé 

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 permettant d'éviter la production de sulfate en petits cris- taux. 



   On utilise le mode opératoire décrit   dansx   le brevet préoité et on fait réagir dans l'appareil décrit et au milieu d'une atmosphère d'ammoniaque anhydre en excès, de l'oléum à un degré de concentration en anhydride variant entre 20 et 70%. L'eau nécessaire   à   la transformation de l'oléum en mond-hydrate est introduite sous la forme de vapeur saturée ou surchauffée*   à   une température déterminée. 



   La chambre de réaction est soigneusement calorifugée. 



  La chaleur dégagée par la formation du mono-hydrate d'une part (oléum et vapeur   d'eau)   et du sulfate d'ammoniaque d'autre part (acide sulfurique mono-hydraté et ammoniaque sec) est suffisante pour que le sulfate d'ammoniaque produit soit im- médiatement fondu. On règle le degré de concentration de l'oléum et la température de la vapeur d'eau de manière que cette température se maintienne aux environs de 160 degrés. 



  On peut ainsi extraire de la chambre de réaction du sulfate d'ammoniaque liquide que l'on fait refroidir. Il se prend en masse et est ensuite concassé suivant les besoins. 



   La partie relative à la deuxième addition française n  35.577, relative au brevet français 663.046 est la suivante : 
Dans le brevet principal français n    663.046   est XX XXXXXXXXXX décrit un procédé d'obtention directe de sulfate neutre d'ammoniaque anhydre à partir de ga z ammoniac anhydre, d'oléum et d'eau. 



   La première addition n  35,702 relative au brevet précité constate le fait que le sulfate d'ammoniaque préparé par le procédé peut être aggloméré par fusion en utilisant pour cette fusion la ohaleur dégagée par la réaction. 



   La présente, invention a pour objet : 
1 ) les perfectionnements suivants : 

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Pour éviter de porter le sulfate neutre d'ammoniaque à la température élevée nécessaire à sa fusion et d'opérer sous une forte pression d'ammoniac, nécessaire à la stabilité du sel neutre à cette température, on traite d'abord l'acide sulfurique ou l'écléum, ou le mélange des deux par l'ammoniaque gazeux anhydre de façon à ne former que du sulfate acide d'am- moniaque qui fond à 1400 environ ou un mélange de sulfate acide et de sulfate neutre d'ammonium fondant soit à plus basse, soit à plus haute température. 



   La masse fondue est pulvérisée par un moyen quelcon- que dans une atmosphère de gaz ammoniac anhydre à une pression queloonque et la neutralisation du produit obtenue est coin- plétée par contact avec le gaz ammoniao anhydre à la pression atmosphérique ou sous toute autre   pression,   à une température déterminée avec ou sans agitation.

   Ces diverses phases de la fabrication peuvent être réalisées dans un seul ou plusieurs appareils, en continu ou en discontinu, 
2 ) Le produit obtenu par le procédé ci-dessus, qui se présente sous un aspect physique différent du produit habituel,   REVENDICATIONS   
1 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation   d'eaux-mères   du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé consistant à faire réagir directement du gaz am- moniao en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau.

Claims

2 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé d'après la revendication 1, caractérisé par le fait que le gaz ammoniac est utilisé en excès et que les quantités d'oléum et d'eau sont rigoureusement dosées pour obtenir un acide à 100 % de mono-hydrate, de façon que la réaction donne un sulfate neutre et sec. sans eaux-mères. <Desc/Clms Page number 6>

3 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sècke sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé, d'après les revendications précédentes, ca- ractérisé en ce qu'on utilise les frigories provenant de la détente de l'ammoniaque liquide tel qu'il est produit par les procédés aotuels de synthèse, pour limiter la température de formation du sulfate d'ammoniaque.

4 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé, d'après les revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que le gaz ammoniac emprisonné entre les mo- léoules du sel cristallisé est enlevé par évaporation à froid sous vide, pour être absorbé à part ou rentrée en circuit.

5 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé, d'après les revendications précédentes, et moyens pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisés en ce qu'on fait réagir directement le gaz ammoniac, l'oléum et la quantité d'eau nécessaire à obtenir avec l'oléum de l'acide sulfurique mono-hydraté, les corps ci-dessus étant mis en contact en pulvérisant les liquides dans une enceinte où on fait également arriver le gaz ammoniac, de préférence un vide partiel est réalisé préalablement dans l'enceinte notamment en déplaçant l'air par le gaz ammoniac avant l'entrée en réac- tion de l'acide.

6 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé, d'après les revendications précédentes, et moyens pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisés en ce que pour le refroidissement on peut utiliser les frigories produites par la détente de l'ammoniaque liquéfié lorsqu'on emploie le gaz sous cette forme ; cette utilisation pouvant <Desc/Clms Page number 7> être faits, soit directement où se produit la réaction, soit directement dans une chambre de détente spéciale renfermant un faisceau tubulaire dans lequel circule l'aoide avant la réaction.

7 - Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammo- niaque cristallisé, d'après les revendications précédentes, et moyens pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisés en ce que le sulfate produit est collecté par gravité dans la partie inférieure de la chambre de réaction d'où il est évacué en continu, au moyen d'un robinet écluseur étanhe, commandé, le sulfate débouchant dans une) noohère étanche munie d'un arbre portant des palettes, disposées en ailettes pour retourner le @ sel. le faire avanoer vers un robinet extracteur et 1'évacuer à l'atmosphère;

cette noohère est placée sous vide réduit de manière à permettre l'élimination des dernières parties de gaz ammoniac non saturé qui a pu rester interposé entre les cristaux; en outre le gaz ammoniac récupéré est renvoyé dans la chambre de réaction où il rentre en circuit ou il est condensé séparément.

8 - Perfectionnements au procédé et aux moyens d'obtention par voie de cristallisation sèche du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé obtenu en faisant réagir di- rectement du gaz ammoniao en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce qu'on évite la formation du sulfate sous forme de oristaux très fin (sulfate neige), en utilisant les calories résultant de la transformation de l'anhydre en mono-hydrate et de la formation du sulfates ce qui permet d'obtenir à l'état fondu le sulfate neutre d'ammo- niaque anhydre et par refroidissement à l'atmosphère, les cristaux agglomérés.

9 - Perfoatîonnements, d'après les revendioations précédentes et plus spécialement d'après la revendication 8, <Desc/Clms Page number 8> au procédé et aux moyens d'obtention par voie de cristallisa- tion sèche dU,sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé obtenu @ en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce que l'oléum qui réagit au milieu d'une atmosphère d'ammoniaque anhydre en excès, à un degré de concentration en anhydride variant entre 20 et 70 % l'eau, nécessaire à la transforma- tion de l'oléum en mono-hydrate, est introduite sous la forme de vapeur saturée ou surchauffée, à une température déterminée.

10 - Perfectionnements d'après les revendications précédentes et plus spécialement d'après les revendications 8 et 9, au procédé et aux moyens d'obtention par voie de cris- tallisation sèche du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce que la chambre de réaction est soigneusement calorifugée, le degré de conoentration de l'oléum et la température de la vapeur d'eau sont réglés de manière que cette température semaintienne aux environs de 160 degrés C.

11 - Perfectionnements au procédé et aux moyens d'ob- tention par voie de cristallisation sèche, du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé, obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès en anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisée en ce que pour éviter de porter le sulfate neutre d'ammoniaque à la température élevée nécessaire à sa fusion et d'opérer sous une forte pression d'ammoniac, néces- saire à la stabilité du sel neutre à cette température, on traite d'abord l'acide sulfurique qui peut avoir une concentra- tion quelconque ou l'oléum,

ou le mélange des deunt par l'ammo- niaque gazeux anhydre de façon à ne former que du sulfate acide d'ammoniaque qui fond à 140 environ ou un mélange de sulfate acide et de sulfate neutre d'ammonium fondant soit à plus basse, soit à plus haute température. <Desc/Clms Page number 9>

12 - Perfectionnements.d'âpres les revendications précédentes et plus spécialement d'après la revendication 11, au procédé et aux moyens d'obtention par voie de cristallisation sèche, du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé, obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce que la masse fondue est pulvérisée par un moyen quelconque dans une atmos- phère de gaz ammoniac anhydre à une pression quelconque et la neutralisation du produit obtenue est complétée par contact avec le gaz ammoniac anhydre à la pression atmosphérique ou sous toute autre pression, à une température déterminée avec ou sans agitation. Ces diverses phases de la fabrication peu- vent être réalisées dans un seul ou plusieurs appareils, en continu ou en discontinu.

13 - Perfectionnements au procédé et aux moyens d'ob- tention par voie de cristallisation sèche, du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé, obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce que le produit obtenu se présente sous un aspect physique différent du produit habituel.

RESUME - a) Procédé d'obtention par voie de cristallisation sèche sans formation d'eaux-mères du sulfate neutre d'ammoniaque cristallisé consistant à faire réagir directement du gaz ammo- niac en excès et anhydre surun mélange d'oléum et d'eau. b) Perfectionnements au procédé et aux moyens d'obtention par voie de oristallisation sèche du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce qu'on éviter la formation du sulfate sous <Desc/Clms Page number 10> forme de cristaux très fins (sulfate neige), en utilisant les calories, résultant de la transformation de l'anhydre en mono- hydrate et de la formation du sulfate, oe qui permet d'obtenir à l'état fondu,

le sulfate neutre d'ammoniaque anhydre et par refroidissement à l'atmosphère, les cristaux agglomérés. a) Perfectionnements au procédé et aux moyens d'obtention par voie de cristallisation sèche, du sulfate neutre d'ammonia- que cristallisé, obtenu en faisant réagir directement du gaz ammoniac en excès et anhydre sur un mélange d'oléum et d'eau, caractérisés en ce que pour éviter de porter le sulfate neutre d'ammoniaque à la température élevée nécessaire à sa fusion et d'opérer sous une forte pression d'ammoniac, nécessaire à la stabilité du sel neutre à cette température, on traite d'abord l'acide sulfurique ou l'oléum,

ou le mélange des deux par l'ammoniaque gazeux anhydre de façon à ne former que du sulfate acide d'ammoniaque qui fond à 140 environ ou un mélange de sulfate acide et de sulfate neutre d'ammonium fondant soit à plus basse, soit à plus haute température.