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PROCDED DE FABRICATION D'ACIDE SULFURIQUE.
La présente invention est relative à des perfectionne,- ment s apportés à la fobrication de l'acide sulfurique. par le système dit des chambres, utilisant pour l'arrosage des charnu bres, tours ou analogues, manies de corps de remplissage, une solution concentrée d'acide nitrosylsulfurique.
Dans l'application de ce procédé on a déjà fait emploi pour l'oxydation de SO2 de corps de remplissage inattaquables à l'acide, ayant une forme irrégulière, et dont le diamètre moyen est inférieur à 40 mm. L'espace libre entre les corps de remplissage était cependant relativement grand, dans l'inten- tion de permettre à NO de se réoxyder en majeure partie en N2O3 et d'tre à nouveau absorbé par l'acide nitrosylsulfurique. li a en outre été convenu que l'acide introduit dans, et retiré de la chambre ou tour ne devait pas subir de pertes en nitrose.
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Lors des essais îl n aepen<1cwt été constaté que les gaz quittant
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la chambre ou tour renfermaient toujours encore une certaine
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quantité de Ho correspondant à la quantité d'oxydes d'eazote au Glover, difileile à régénérer à cause de sa faible concentration.
Il en était de même pour 1 appareil Gay-Lassua 0à 1.esp*- ce libre était également choisi iïnp grand, de sorte qu3,il exia- tait la possibilité d'une aurQxydx.ügn au delà du rapport Simpie N0/kQ utanduiuant nécessairement à des pertes en Ko.
. Suivant ia présente invention les espaces libres dans la zone doxyd<Mioa ou production d'aide et/eu dane la. Mce Ray- %n8o*a sont rÓauits à un volume suffisant encrera pour la passage des gas, mais sw:xisW!JII1ent faible pour empêcher une régénération et une résorption agpréaiacias des pz de se produis dans la ,crue d'oxydation ou production diaaide: et/ou Dans la. zône Gay
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Lusses.
Suivant un autre trait Caractéristique de la présente in-
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mention, on emploie pour la zône d4oxydation au production deaci- @m-wa1fùriqa et/olL la zone Gay-Lusoua des corps de rempliange inattaquables à I*arideq et de grosseurs apprêoiablement diffé- rentes entrêellea et intimement mélangéa entreux, de telle sar- te qu'en remplissant les dits espaces d-*Oxydation et/ou Gay- Luseau de cet oorpiJ, ""les. plus petitS' rempiiasant substantie-l1e.. ment le japactou vides qui seraient autrement laissée par les
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corps plus gros.
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Par exemple, on emploi, des morceaux de quartzite de fer- me irrégulières, aaIims à environ 40 une de diamètre, mélangés avec des moreeeux libres de quartzite d un diamètre bzz
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plus petit. remploi de ce remplissage présente en autre un autre
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t il présent, des sur1aaes beaucoup plus développées, or,
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Plus la surface de contact est développée Par apport aux espaces
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Vides et plus les couches liquides venant en ao-ntt ilvec les gaz
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sont minces, plus les gaz vont pouvoir se dissoudre rapidement dans le liquide et plus la. formation d'acide au sein du liquide
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sera. rapide.
La régénération des gaz !fa03 peut elle-même commen- oer doutant plus tot. omme les gaz généralement employés ne renferment que
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jusque 1% en volume de 50, il devient nécessaire de ne réserver suffisamment d$espaaa libre pour pouvoir passer les gaz dans les différentes zones de réaction. Ses espaces, conformément à la présente invention, sont fortement réduits. Le gaz passe à travers une infinité de canaux très fins limités par les corps de remplissage. La. superficie totale de ces corps de remplissage constitue un multiple de celle des procédée déjà connus qui dis-
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posent à'une surface de réaction de 1 orâre de loo n2 par mètre cube de volume actif. Par la présente invention, on peut pousser le développement superficiel jusque 600 m2 par mètre cube.
En règle générale, on peut déterminer la= résistance du remplissage de façon à réaliser pour chaque mètre courant de hauteur de tour une résistance pouvant aller jusque lo mn.
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d*eau. et même au delà.
L'avantage direct découlant de cette disposition réside
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dans le fait que No libéré se trouve maintenant à un état de con- aentratio-n ai élevée que sa- régénération subséquente en dehors de la. zone d'oxydation de SO2 est exceptionnellement rapide. La vitesse de cette réaction est fonction du carré de la concentra- tion de NO comme l'indique la formule :
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n- = k. (non. ( 2).
Il ubest évidemment pas possible d'empêcher complètement la. r6- génération de NO dans la zone d'oxydation, car dans 7.e: &one d,,o,çp dation il existe toujours un certain eepaaa libre rempli de gaz contenant de 1 QXY6ene, mais cette partie de IFO régénéré %le cons- titre toutefois qu'une traction minime du gaz régénéré soua les conditions habituelles.
En frit, on possède un moyen de réduire
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encore davantage la régénération, qui consiste en la rédaction de la teneur en oxygène des gaz de grillade, par exemple en por- tant de ? à 10% le Sa 2 contenu dans les gaz, réduisait d'une façon correspondante la teneur en oxygène. La. réduction ae la teneur en oxygène peut être telle qu'il n'y ait plus qu'environ
4 % d'oxygène dans le gaz résiduaire, En procédait de cette fa,- quon l'on réduit en outre considérablement le volume total des gaz conduisant d'autre part à une accélération notable de la. vitesse de réaction.
jette dernière varie en effet à peu près dans le rapport de l'accroissement de la concentration ce SO2
Pour la. zone Gay-Lussac on a les mêmes avantages. Ici, comme ailleurs, la création de grands espaces vides est nuisible (en supposant que la. régénération des oxydes d'azote préalable a été conduite à bonne fin) et peut être la cause pour une oxy- dation trop poussée conduisant à la. formation de NO2 qu'il est difficile d'absorber, provoquant des pertes d'azote.
Il a. été démontré par des essais, qu'en accroissant au quadruple la super- ficie réagissante tout en prenant soin de réduire simultanément l'espace libre limité par les corps de remplissage, il a été pos- sible d'absorber jusque dernier reste les oxydes d'azote con- tenue dans une quantité de gaz pour le moins également quadruple.
Les oxydes d'azote, déjà avant leur entrée dans le Gay-Lussac, avaient atteint le degré d'oxydation le plus favorable à l'ab- sorption, soit N2O3.
L'avantagé tant théorique qu'économique de l'invention réside incontestablement dans le fait qu'il est possible de pous- ser les rendement dans la zôns d'oxydation et de Gay-Lussac pour atteindre jusque kix fois les rendemente du procédé habituel Alors que dans les systèmes actuels à tour sans Glover l'on attei.. suit des rendements de seulement 40 kg. par mètre aube de volume utile en 24 heures, le système décrit donne des rendements de l'ordre de 400 kg. par mètre cube.
Si on réduit en outre le
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pourcentage en oxygène par 1>aaaroissement de la. teneur en se 2 des gaz, i*on est en mesure de pouvoir encore largement délpaaàer ce chiffre. pour l'arrosage de la chambre d'oxydation de SO2 l'on peut
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se servir d# a;cide nîtrosyleulfurique dont la teneur en nitrose excède de 50 % la. quantité théorique.
La teneur en II.aB04 de l'aaide nitrosylsulfurique employé dans l'espace d*oxydatîon suivant la présente invention ne doit pas, de préférence, dépasser 'ySt5 %p ni se trouver ..-dessoulil de 70 %. La température de aet acide nitrosylaulturique doit de préférence être supérieure à 50 a.
Exemple 1 '-
Suivant l'invention on système à tours se compose d'une
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tour Glover normale, d'une chambre d-oxydation de se 2 comme àé- crit ci-devant, d'un espace à régénération absolument vide et finalement d'un Gay-Lussac comme ci-devant décrit.
La chambre à régénération, dans le cas de l'introduction des gaz dans la chambre d'oxydation par le bas, peut se trouver au-dessus de celle-ci ou bien au-dessus au en-dessous de la chambre de Gay- Lussao proprement dite, on la disposera au-dessus du Gay-Lussac lorsque les gaz circulent dans le même séné que celui de l'arrc-
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sage. en-dessous du Gay-Lussaa cependant si les gaz circulent en contrecourant, il est en outre permis de disposer la chambre à régénération de façon indépendante des deux autres chambres en une chambre à part.
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L*arrosage de la chambre d'oicydation et du Gay-Lussao est fait au. moyen diacide nitrosyleulfuriqtte fort d'â peu près 75 % H2SO4 Exemple 2-
On opère la formation de l'acide en une seule chambre sauf pour ce qui concerne la dénitrifioation. L'espace inférieur, dans lequel entre SO2 est empli de corps de remplissage comme
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décrit dans l'invention, ceest-à-dire a grand développement su- perficiel par rapport aux vides. A l'endroit même ou. l'oxydation prend fin, et limitée en haut par la- grille du. fay.i.us8ac, s3in tercale une chambre de construction quelconque à espace vide aussi grand que possible et une superficie aussi réduite que pos- cible dans laquelle la. régénération prend lieu..
Dans cette cham- bre de régénération on introQuit de l'oxygène ou de l'air supplé-
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mentaixe, un étage supérieur de cette chambre l'on retrouve à nouveau les corpu de remplissage dont il est spécialement ques- tien dans 1*invention, formant une surface très développée pour la récupération de N2O3 régénéré, mais à espace vide très réduit.
Cette dernière condition est également essentielle pour l'opéra-
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tion du. Gay-Luseoea, étant donné qu'il s'agit ici surtout dt-empê- cher une oxydation de N0 régénéré en NOta qui n'est ciue diffi- cilement absorbé et occasionne des pertes'par élévation de la tension de vapeur dans le système.
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Par la présente invention on peut appréoia.blement réduire la. hauteur de l"espace a remplissage, par exemple à 6 m. de hau- teur, de sorte que malgré l'augmentation de résistance, la. dé- pense en force motrice n'augmente pas. Cette hauteur moindre a. également un effet favorable sur les frais de premier établis- sement et sur les frais d'exploitation pour élévation de l'acide.
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.al!fV1ijIDIJAT'IONS Ki RESUMA 1..procédé de fabrication d'acide sulfurique par le système des chambres, tours ou analogues munies de corps de remplissage, uti- lisant pour l'arrosage de ces chambres une solution concentrée
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d'acide nitrosyl8ulfurique, caractérisé en ce que les espaces libres dans la zone d*oxydation ou production d'acide, et/ou dans la. zone Gay-Lussao sont réduits â.
un volume suffisant encore pour le passage des gaz, mais suffisamment faible pour empêcher
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une régénération et une réabsorption appréciables des gaz à se produire dans la zone d'oxydation ou production diacide et/ou
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dans la z6ae Gay-Lueeas.
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a. procédé tel que revendiqué tous 1$ caractérisé en ce qu'on emploie pour la zone d*oxydation ou production d4auide sulfuri que et/ont le zone Gay-LU. sac des corps de remplissage înattagua- bleu à 1&aoidel, de forme irrégulière, et de grosseurs appréciai- blement différentes entr*elles et intimement mélangea entr'eux, de telle tort* qu'en rempliasant les dite espaces dsoxydation et/au Gay-.Lusi3ac de ces corps* les plus- petite remplissent cube- tantiellement les espaces vides qui seraient autrement laissée
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par les corps les plus gros.
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a. procédé tel que revendiqué sous 1 ou caractérisé en ce quton utilite dame 1*eapace d4oxydation une solution d'acide oitroByla'ulft.ECique dune concentration comprise entre 70 et 75j5 % diacide elafurique, 4. I>roc éd> e tel que revendiqué sous 30 oaraotérise en ce que la température de l'acide nitrocyloulfarique dépasse 5o* a, z, Procède tel que revendique dans n*importe laquelle des reven- dications prècidenteus. caractérîné en oe que la zone de réaction et la zone de Gay-lussao sont groupées dans une même tour ou chambre avec,* comme intermê'diaire, un espace vide pour la réglé- nersti&nt 6. Procède tel que revendiqué sous 5, oaraotérisé en ce que dans la zôpe de régénération on introduit de l'oxygène ou de
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l'air supplémentaire.