<Desc/Clms Page number 1>
Procédé d'augmentation du rendement des épurateurs de gaz à mas- se d'épuration.
Dans l'emploi de masses d'épuration de gaz (minerai de fer marécageux, masse appelée " Lux ", oxydes, protoxydes ou hydro - xydes de fer ou de métaux et autres masses produisant un effet analogue), on a jusqu'à présent employé ces masses généralement à l'état humide pour l'épuration des gaz, notamment pour la désulfuration des gaz. A cet effet on utilisait ordinairement la teneur en eau naturelle relativement élevée de ces masses, qui lors de la livraison de la masse d'épuration fraîche n'était pas rarement de 40 à 50 et même de 60 % ; ou bien on l'humectait avec de l'eau jusqu'au degré d'humidité considéré comme avanta - geux.
Cet emploi de masses d'épuration humides (aquifères) était encore maintenu, lorsqu'on se décidait dans une mesure croissan- te à effectuer la désulfuration des gaz en présence d'une cer - taine quantité d'air : un procédé qui est généralement pratiqué aujourd'hui, parce que dans ce procédé l'effet d'oxydation de l'air régénère continuellement les masses d'épuration, et parce
<Desc/Clms Page number 2>
que la teneur en soufre du gaz est obtenue dans la masse d'épu- ration du gaz à l'état de soufre et non pas sous forme de com - binaisons de soufre déterminées.
Cet emploi des masses d'épuration des gaz à l'état humide était considéré par beaucoup d'hommes du métier comme indispen- sable, et ce déjà parce qu'on croyait que les transformations chimiques, qui se produisaient dans la masse d'épuration, ren - daient nécessaire la présence de l'eau ou que ces transforma - tions avaient lieu plus rapidement et plus complètement en présence de l'eau. En fait, l'expérience a prouvé fréquemment qu'une dessication de la masse d'épuration des gaz (qui est généralement employée sous forme de couches plates, que les gaz à épurer doivent traverser) amenait un empirement du résul- tat d'épuration, c'est-à-dire un degré d'épuration moindre du gaz sortant des appareils d'épuration.
Conformément aux constatations, qui se trouvent à la base de la présente invention, ce phénomène ne provient pas directe - ment du manque d'eau ou d'une teneur en humidité trop faible de la masse d'épuration, mais il doit au contraire être attri - bué en premier lieu aux formations de crevasses connues dans les couches de la masse d'épuration. Ces crevasses se produisent facilement lors de la dessication de différentes masses d'épu - ration et forment alors des canaux, qu'une partie des gaz peut traverser sans subir la moindre épuration.
En tout cas, on a cherché jusqu'à présent - et non sans raison par suite des expériences pratiques - à maintenir une certaine teneur en eau relativement élevée de la masse d'épu - ration des gaz, et ce en prenant deux précautions : On avait soin d'assurer, par exemple par une amenée de vapeur d'eau,une certaine teneur en eau du gaz à épurer, dans le cas où cette teneur en eau n'était pas déjà présente dans le gaz avant son entrée dans l'épurateur de gaz.
Ensuite on effectuait l'épura - tion du gaz dans la masse d'épuration à des températures rela - tivement basses, en amenant par exemple le gaz à épurer dans la
<Desc/Clms Page number 3>
masse d'épuration à des températures basses correspondantes, et en donnant aux épurateurs (généralement de grandes caisses pla - tes, dans lesquelles la masse d'épuration est répandue à plat sur des claies en forme de grilles) de grandes surfaces, qui permettaient au besoin une réfrigération automatique des épura - teurs et de leur contenu.
Ainsi, en général on trouvait qu'il était juste de déterminer la teneur en eau du gaz à épurer et de choisir sa température (15 à 20 C ), de telle sorte que dans le gaz on obtient à peu près le point de saturation pour la vapeur d'eau, afin que le gaz, en traversant la masse d'épura - tion, ne puisse plus absorber de l'eau de cette masse.
En conséquence, si les procédés d'épuration de gaz, tra - vaillant avec une masse d'épuration, ont été jusqu'à présent appelés en général des procédés secs, il faudra convenir que cette expression - prise littéralement - n'est pas juste. Toute- fois, le choix de cette expression s'explique du fait qu'on a voulu opposer ces procédés connus, qui seraient mieux désignés sous le nom de procédés humides, aux procédés qui travaillent " au mouillé 0, donc par exemple avec lavage du gaz au moyen de liquides en mouvement, avec amenée du gaz à travers des colonnes de liquide, etc.
La présente invention se base sur le fait, confirmé par des essais approfondis et surtout aussi par des essais d'exploi- tation faits en grand, que les avis actuels, mentionnés plus haut, de beaucoup d'hommes du métier, sont erronés sous certains rapports, et qu'on peut réaliser même une épuration parfaite et efficace des gaz provenant d'usines à gaz les plus variées, de fours à coke et d'autres fabriques de distillation, de gazogè - nes, etc., en employant une masse d'épuration effectivement sèche, parce que la présence d'eau dans la masse d'épuration de gaz est sans importance pour le processus des réactions du pro- cédéd'épuration, et par conséquent inutile comme telle.
L'invention consiste, en utilisant ce fait, à effectuer l'épura/bien du gaz - notamment la désulfuration usuelle du gaz
<Desc/Clms Page number 4>
avec ou sans addition d'air - à l'aide d'une masse d'épuration sans présence d'eau, ou tout au moins sans la présence de quantités appréciables d'eau.
De cette façon on réalise tout d'abord l'avantage, qu'on n'est plus obligé - commejusqu'à présent -de maintenir par des mesures spéciales un certain degré d'humidité dans la masse d'épuration de gaz, et que par conséquent on sera débarrassé des considérations prises jusqu'à présent dans ce sens. Ceci veut donc dire qu'on peut soumettre du gaz partiellement ou complètement séché sans plus à l'épuration au moyen des masses d'épuration ou de désulfuration connues, sans devoir le charger, à cause de cette épuration, inutilement et même d'une façon in- désirable de nouvelles quantités d'eau.
En outre, dans cette opération on n'est pas lié à. des températures de réaction rela- tivement basses, de sorte qu'avec le nouveau procédé - même souvent avec des avantages spéciaux - des gaz qui se trouvent à l'état chaud (gaz ayant une température propre, par exemple de 60 C ), peuvent aussi être épurés, et notamment désulfurés, sans réfrigération préalable. Un avantage capital du nouveau procédé réside ensuite dans l'augmentation du rendement de toute l'installation d'épuration, attendu que l'espace occupé auparavant par la réserve d'eau, considérée comme inévitable, peut être rempli maintenant par la masse d' épuration elle-même : le rendement d'épuration des appareils rapporté au volume de l'épurateur ou à la surface d'épuration (surface des claies) sera donc augmenté.
L'application du présent procédé a en outre comme résultat une économie notable de frais d'expédition par la suppression de la réserve ou balast d'eau lors de l'acquisition de masses d'épuration fraîches et de l'enlèvement de masses d'épuration utilisées. Enfin la masse d'épuration utilisée, à peu près exempte d'eau (c'est-à-dire enrichie de soufre et d'autres matières,par exemple de bleu de 1?russe et d'autres cyanures), telle qu'elle est obtenue dans le nouveau procédé, convient particulièrement,
<Desc/Clms Page number 5>
à cause de l'absence de tout balast d'eau, pour le traitement ultérieur : récupération du soufre par extraction ou fusion, récupération des cyanures, etc.
Le nouveau procédé peut être réalisé de la façon la plus variée. Ainsi, le gaz à épurer peut être amené, à l'état par - tièdement ou complètementséché, à la masse d'épuration, qui perd de cette façon en très peu de temps une partie ou la to - talité de sa teneur en eau éventuelle. En parlant ici et dans ce qui suit de gaz secs, il faudra sous-entendre par cette expression du gas qui est absolument sec dans le sens pratique, tout aussi bien que du gaz qui est " relativement " sec. Ou bien, on soustrait à la Passe, d'épuration de gaz, déjà avant son emploi, la teneur en humidité par un procédé de dessication quelconque, approprié à cet effet, soit totalement, soit en majeure partie.
Le nouveau procédé permet de réaliser des avantages parti - culiers, lorsque cette épuration de gaz effectivement Il sèche " est appliquée aux gaz, qui ont été épurés par réfrigération à basse température, c'est-à-dire par réfrigération à des tempéra- tures au-dessous de 5 et même au-dessous de 0 C. On obtient alors déjà dans la masse d'épuration du soufre pratiquement exempt de goudron et d'eau, qui peut être séparé, par l'un quelconque des procédés d'extraction connus ou aussi par fu - sion, à l'état de pureté relativement parfait , facilement et économiquement de la masse d'épuration enrichie par lui.
L'invention réside en outre dans l'utilisation de la cir - constance, que par suite du nouveau fait reconnu on n'est plus lié à l'observation de températures relativement basses. On a constaté, en effet, et confirmé par les essais mentionnés, que la vitesse de réaction dans le processus d'épuration dans la masse d'épuration augmente sensiblement lors de l'élévation de la température de réaction. Conformément à l'invention, on procède donc à l'épuration du gaz au moyen de la masse d'épura - tion sèche à des températures plus élevées quejusqu'à présent.
<Desc/Clms Page number 6>
L'expérience a montré que des températures d'environ 35 à 50 C produisent pour l'exploitation pratique des vitesses de réaction avantageuses, en employant les masses d'épuration usuelles, qui se trouvent dans le commerce. La température la plus favorable pour chaque cas particulier peut être déterminée d'une façon très simple par des essais. Dans le choix de la température de réaction à appliquer effectivement, il est évident que des con - sidérations économiques, par exemple la possibilité d'utilisa - tion de sources de chaleur perdue éventuelles, ou de la chaleur propre du gaz, jouent également un rôle déterminant.
Les quan - tités de chaleur, nécessaires pour maintenir la température de réaction voulue, sont amenées avantageusement par le gaz lui - même dans les appareils d'épuration, par le fait que ce gaz à épurer reçoit, avant son entrée dans les épurateurs, d'une façon quelconque une température élevée correspondante. Au lieu de ceci, on peut, en vue de cette nouvelle épuration de gaz à haute température, utiliser aussi une phase quelconque de tout autre procédé d'épuration de traitement ou d'utilisation ultérieure de gaz, dans le cas où le gaz possède ici une température élevées convenable.
Ainsi, on peut aussi utiliser, par exemple la cha - leur de compression du gaz, directement ou indirectement pour le traitement de désulfuration du gaz, dans le cas où le gaz doit être amené quand même, par exemple pour être conduit à distance, sous une pression élevée, qui est souvent de 2 à 5 atm. , et occasionnellement aussi de 10 atm.
D'autre part, on peut aussi recourir à un chauffage spécial des épurateurs eux-mêmes, afin d'assurer la température de ré - action élevée mentionnée.
L'avantage de l'augmentation de la vitesse de réaction, ob- tenue par l'élévation de la température de réaction, s'ajoute encore à ].'augmentation du rendement, qui a déjà été obtenue par l'emploi de masse d'épuration sèche. En outre, l'absence de tout balast d'eau et l'élévation de la température de réaction augmentent encore le pouvoir absorbant (capacité de chargement)
<Desc/Clms Page number 7>
de la masse d'épuration.
Comme mentionné déjà plus haut, dans les procédés d'épura- tion de gaz, travaillant avec une masse d'épuration, la nais - sance de crevasses dans les couches formées par la masse d'épu - ration, constitue un inconvénient. Dans le nouveau procédé il faut prendre ceci aussi en considération, notamment lorsqu'on ne travaille pas dès le début avec une masse d'épuration com - platement sèche, et que cette masse n'est séchée qu'au cours du procédé lui-même.
L'invention consiste encore à empêcher la formation de crevasses dans les couches de la masse d'épuration de gaz par la compression de celle-ci. L'expérience a montré, qu'à cet effet il suffit de pilonner ou de presser la masse d'épuration dans les caisses ou claies servant à sa réception.
Cette com - pression de la masse d'épuration par pilonnage ou pressage peut s'effectuer dans le nouveau procédé, sans donner naissance,comme précédemment, au danger, que les couches opposent de ce fait une trop grande résistance au passage des gaz, parce que les quantités de balast d'eau, rendant difficile le passage des gaz dans le cas d'une telle compression, n'existent pas dans l'em - ploi d'une masse d'épuration complètement ou partiellement sé - chée, respectivement dans l'emploi d'une masse d'épuration pri - mitivement encore humide, dont l'eau est bientôt entraînée par les gaz.
Des essais d'exploitation courants ont montré, qu'en général - notamment dans le cas où le degré d'humidité initial de la masse d'épuration n'est pas trop élevé - il suffit déjà de comprimer la masse le long des bords des caisses d'épuration (c'est-à-dire les endroitsoù les couches de la masse d'épura - tion rejoignent les bords dirigés vers le haut des caisses ou des claies). Si et dans quelle mesure il est nécessaire, dans le nouveau procédé, de recourir à, une compression de la masse d'épuration pour empêcher une formation de crevasses ultérieure, pourra être facilement déterminé , soit par un essai, soit par quelque expérience.
Ceci dépend du degré de dessication de la
<Desc/Clms Page number 8>
masse d'épuration, de la grosseur des grains, de leur composi - tion, de leurspropriétés particulières provenant éventuellement de cette grosseur, ainsi que de leur manière de se comporter dans le courant de gaz à épurer. Déjà plus haut on a attiré l'attention sur le fait que le nouveau procédé offre l'avantage de donner déjà dans la masse d'épuration du soufre, qui est pauvre en eau. Dans le cas d'une réfrigérationà basse tempéra - ture, ce soufre est en outre - comme mentionné également plus haut - encore exempt de goudron.
L'invention, qu'on pourrait par conséquent désigner aussi comme un nouveau Il Procédé de production de soufre pauvre en eau, respectivement exempt d'eau et de goudron, dans une masse d'épuration de gaz Ilréside aussi dans l'utilisation de cet effet avantageux du nouveau procédé, en proposant de désoufrer uniquement (par exemple par extrac - tion ou par fusion) la masse d'épuration, employée précisément, suivant le nouveau procédé, à l'état sec pour l'épuration du gaz, après son premier enrichissement ou sa première saturation avec du soufre, de l'utiliser ensuite de nouveau pour l'épura - tion du gaz, et de répéter ce procédé plusieurs foisjusqu'à ce que la masse d'épuration ait une certaine teneur élevée en cyanures - notamment en bleu de Prusse.
On obtient ainsi d'une façon simple, un multiple de l'absorption usuelle de bleu de Prusse dans la masse d'épuration et de ce fait une augmentation de prix sensible de cette masse. En même temps, l'enrichissement croissant de la masse d'épuration en cyanures ne gêne nullement le pouvoir absorbait de la masse pour le soufre, ou la vi@esse de réaction dans l'absorption du soufre. D'autre part, l'absorp- tion de soufre multiple et le désoufrage ne gênent qullement le pouvoir absorbant de la masse pour les cyanures.
Dans l'application de ce procédé on réalise donc, avec une augmentation notable du rendement de toute l'installation d'é- puration et à côté du soufre relativement pur et d'une grande
EMI8.1
valeur correspondante, 1.....)(:' mas;,e d' épure.tion d& (¯:rs;i'.d$. val sur, enrichie avec des cyanures à un degré voulu dans les limites
<Desc/Clms Page number 9>
pratiques données.
L'augmentation de rendement, réalisable par le nouveau procédé, de procédés d'épuration de gaz travaillant avec une masse d'épuration, peut être utilisée, soit par l'augmentation de la quantité de gaz passant par unité de temps, soit en pro - cédant plus rarement au renouvellement, indispensable de temps en temps, des couches de la masse d'épuration.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé d'augmentation du rendement d'installations d'épuration de gaz, travaillant avec une masse d'épuration, caractérisé par le fait que le gaz est amené, à l'état partiel - lement ou complètement séché, à la masse d'épuration, le gaz à épurer pouvant contenir, d'une façon connue comme telle, une quantité d'air servant à la régénération continuelle de la masse d'épuration de gaz.