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" PROCEDE POUR RECUEILLIR L'ANHYDRIDE SULFUREUX DE
GAZ QUI EN CONTIENNENT ".
On sait qu'on peut extraire ou récupérer l'anhy- dride sulfureux de gaz qui en contiennent, tels que les gaz de grillage ou analogues, en absorbant ce composé par une solu- tion contenant un sel d'un acide faible ou en le dissolvant dans une telle solution et en chauffant alors celle-ci pour chasse(l'anhydride sulfureux et régénérer le sel en vue de l'utiliser de nouveau comme absorbant.
On a aussi déjà proposé d'utiliser des solutions aqueuses concentrées de sulfites solubles tels que le sulfi- te d'ammonium pour absorber l'anhydride sulfureux de gaz qui en contiennent. En raison de la solubilité élevée du sulfite d'ammonium aux températures ordinaires, des solutions concen-
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trées de ce sel absorbent de grandes quantités d'anhydride sulfureux en donnant naissance à du bisulfite d'ammonium. On libère l'anhydride sulfureux absorbé en chauffant les solu- tions de bisulfite mais ce chauffage donne lieu àune diffi- cuité serieuse résultant du fait que de l'ammoniaque ou un su- blimé de sulfite d'ammonium se dégagent.
On peut expliquer au moins jusqu'à un certain point ce phénomène par le fait que le sulfite d'ammonium est un sel d'une base faible et d'un acide faible et que, en solution aqueuse, ce sel est très sujet à s'hydrolyser pour donner de l'hydrate d'ammonium et du bisulfite d'ammonium conformément à l'équation suivan- te:
EMI2.1
L'hydrate d'ammonium engendré est instable et se décompose pour donner du gaz ammoniac et de l'eau à la température am- biante. Aux températures plus élevées, la décomposition est intense. On a proposé d'utiliser le bisulfite d'ammonium conjointement; avec le sulfite d'ammonium pour retarder ou empêcher l'hydrolyse.
La présente invention est basée sur cette décou- verte qu'on peut obtenir une quantité plus grande d'anhydri- de sulfureux et effectuer son extraction plus rapidement, à partir de telles solutions absorbant ou dissolvant l'anhydri- de sulfureux, en maintenant en solution un acide faible li- bre, ce par quoi on entend un acide autre qu'un acide en- gendré à l'aide d'anhydride sulfureux dissous. Suivant l'in- vention, des solutions aqueuses contenaiit soit 1) un aci- de faible libre et un sel d'acide faible susceptible de ré- agir avec l'acide sulfureux pour donner les sulfites corres- pondants, soit 2) du sulfite d'ammonium et un acide faible
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libre, peuvent être utilisées d'une manière efficace pour extraire ou récupérer l'anhydride sulfureux de gaz qui en contiennent .
Tout sel convenable d'un acide faible capable de réagir avec l'acide sulfureux pour donner un sulfite peut ê- tre utilisé pour réaliser le présent procédé. Suivant le mo- de de réalisation préféré, il convient que l'acide faible à l'aide duquel le sel est engendré soit un acide qui est sta- ble et sensiblement non volatil dans les conditions qui in- terviennent dans les opérations d'absorption et de mise en liberté de l'anhydride sulfureux.
Les acides faibles (utilisés pour engendrer le sel) qui se décomposent pendant l'opé- ration et ceux qui sont extrêmement volatils ne conviennent pas particulièrement parce que la décomposition ou la vapori- sation d'une quantité sensible de l'acide empêcherait une regénération effective de la solution d'absorption. Il est recommandable de choisir un sel qui est aisément soluble dans l'eau, étant donné que le pouvoir que possède la solution d'absorber l'anhydride sulfureux est sensiblement proportion- nel à la concentration du sel dans la solution.
Les sels des acides detypes suivants conviennent pour réaliser le présent procédé :
Acétique
Benzol que
Ohloroacétique Citrique Fumerique
Lactique
Phosphorique
Phtalique
Salicylique Sulfanilique - Tartrique
Tous sels convenables des acides énumérés ci-des-
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sus peuvent être utilisés pour réaliser le présent procédé.
Il est préférable d'utiliser les sels des métaux alcalins et de l'ammonium parce qu'on peut se les procurer plus facile- ment et qu'ils sont usuellement solubles dans l'eau en quan- tités effectives.
Pour réaliser l'invention, que ce soit à l'aide d'une solution de sulfite d'ammonium ou d'un sel d'unfacide faible, l'acide faible libre peut être tout acide plus fort que l'eau et plus faible que 1'acide sulfureux.
Les acides du type "soluble dans l'eau" faisant partie du groupe ci-dessus peuvent être maintenus à l'état libre ou non combiné dans la solution d'absorption. L'acide faible libre peut être le même que ce lui donnant naissance au sel, ou bien on peut utiliser un acide faible différent comme acide libre. Lorsque l'acide donnant naissance au sel est insoluble dans l'eau, il est préférable d'utiliser com- me acide libre un acide différent, soluble dans l'eau. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise des sels solubles dans l'eau d'acides faibles solubles dans l'eau, et l'acide utilisé à l'état libre ou non combiné est le même que celui donnant naissance au sel.
Il convient d' utiliser comme acide faible libre un acide qui est aisément soluble dans l'eau, stable et sensiblement non volatil aux températures auxquelles l'anhydride sulfureux absorbé est m is en liberté.
On a trouvé qu'une solution d'absorption contenant un acide faible libre libère l'anhydride sulfureux plus fa- cilement, quand On chauffe la solution, que les solutions connues jusqu'à ce jour.
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Les exemples ci-dessous montrent les effets d'un acide faible libre sur l'absorption d'anhydride sulfureux de gaz qui en contiennent environ 6 % à l'aide de solutions aqueuses de divers sels d'acides faibles, lorsque ces so- lutions contiennent de l'acide faible libre.
Exemple 1.
Solution contenant du sulfite d'ammonium sans acide faible libre et solutions contenant du sulfite d'ammonium et de l'acide lactique.
EMI5.1
<tb>
Grammes <SEP> de <SEP> sul- <SEP> Grammes <SEP> d'a- <SEP> Grammes <SEP> de <SEP> Pourcentage <SEP> deSO
<tb> fite <SEP> d'ammonium <SEP> cide <SEP> lactique <SEP> SO2 <SEP> absorbés <SEP> recueilli <SEP> après <SEP> ' <SEP>
<tb> par <SEP> litre <SEP> par <SEP> litre <SEP> par <SEP> litre <SEP> 10 <SEP> minutes <SEP> d'ébullition
<tb> 147 <SEP> zéro <SEP> 92 <SEP> 32
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<tb> 290 <SEP> 210 <SEP> 128 <SEP> 82
<tb> 340 <SEP> 242 <SEP> 145 <SEP> 82
<tb> 375 <SEP> 269 <SEP> 152 <SEP> 76
<tb> 360 <SEP> 300 <SEP> 128 <SEP> 93
<tb>
Exemp le II Solution contenant du lactate d'ammonium sans acide faible libre et solutions contenant du lactate d'ammonium et de l'acide lactique.
EMI5.2
<tb> Grammes <SEP> de <SEP> lac- <SEP> Grammes <SEP> d'a- <SEP> Grammes <SEP> de <SEP> Pourcentage <SEP> de <SEP> SO2
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Exemple III Solution contenant du citrate d'ammonium sans acide faible libre et solution contenant du citrate d'ammonium et de l'acide citrique.
@
EMI5.3
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<tb> 445 <SEP> 189 <SEP> 304 <SEP> 50
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L'exemple suivant montre les résultats obtenus dans le traitement de gaz contenant environ 6 % d'anhydride sulfureux avec des solutions de sulfite d'ammonium contenant de l'acide lactique :
EMI6.1
<tb> Grammes <SEP> de <SEP> sul- <SEP> Grammes <SEP> d'a- <SEP> Grammes <SEP> de <SEP> Pourcentage <SEP> de <SEP> SO2
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Si l'on traite des gaz tels que des gaz de gril- lage, il est préférable de les refroidir et de les soumet- tre à un traitement propre à en éliminer les poussières et autres impuretés nuisibles qu'ils contiennent avant de les traiter par la solution d'absorption.
L'anhydride sulfureux absorbé peut être mis en liberté de toute manière appropriée. De préférence, on chauf- fe la solution à une température suffisamment élevée pour provoquer un dégagement rapide de l'anhydride sulfureux quoi- que pas assez élevée pour provoquer une vaporisation impor- tante de l'acide faible régénéré, ou utilisé dans la solu- tion d'absorption. Toute température convenable comprise entre la température d'absorption et le point d'ébullition de la solution peut tiré appliquée et le sel utilisé est de pré- férence un sel d'un acide qui est sensiblement non volatil à la température appliquée pour mettre l'anhydride sulfureux en liberté.
Il convient aussi que le sel utilisé soit tel qu'il donne naissance à un sulfite à partir duquel on peut aisément mettre l'anhydride sulfureux en liberté sous l'in- fluence de la chaleur à des températures supérieures aux tem-
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pératures d'absorption. Par un choix soigneux du sel et de l'acide faible libre utilisés, on peut recueillir la plus grande quantité possible d'anhydride sulfureux dans le mi- nimum de temps.
On peut effectuer une mise en liberté et une ex- traction rapides et efficaces de l'anhydride sulfureux en utilisant un acide faible libre et un sel d'acide faible qui sont sensiblement non volatils au point d'ébullition de la solution produite dans l'opération d'absorption et en chauffant la solution au point d'ébullition.
La mise en liberté de l'anhydride sulfureux peut être réalisée à la pression atmosphérique ou sous des pres- sions inférieures. Lorsque le sel utilisé est un sel d'un acide qui est volatil au point d'ébullition de la solution obtenue dans l'opération d'absorption, il est préférable de réaliser la mise en liberté de l'anhydride sulfureux à une température inférieure au point d'ébullition de la solution.
On peut normalement réaliser l'opération d'absorp- tion d'une façon satisfaisante à ou près de la température atmosphérique normale. On peut aussi la réaliser à la plus haute des températures auxquelles la formation de sulfite s'effectue d'une façon satisfaisante. Il conviendra de dé- terminer la température à laquelle on effectuera l'absorption par le taux de production de sulfite et la solubilité du sel particulier choisi à diverses températures.
L'appareil utilisé pour réaliser le présent pro- cédé sera de préférence disposé de façon qu'on puisse uti- 1 iser efficacement la chaleur dont on dispose. Ainsi, par exemple, lorsqu'on traitera des gaz de grillage chauds, il
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sera préférable d'utiliser la chaleur que contiennent les gaz pour chauffer la solution de sulfite à partir de laquel- le l'anhydride sulfureux doit être mis en liberté et d'uti- liser, pour refroidir à la température désirée la solution d'absorption régénérée, après mise{en liberté de l'anhydride sulfureux, la solution de sulfite froide produite dans l'o- pération d'absorption, afin d'éviter la perte des calories que contient cette solution,,
Le chauffage auquel on soumet la solution de sul- fite pour mettre l'anhydride sulfureux en liberté peut être réalisé de toute manière appropriée. Par exemple, on peut chauffer la solution dans un récipient clos à l'abri d'autres gaz ou la chauffer par son contact avec une masse ou un cou- rant d'un autre gaz chaud auquel on désire ajouter l'anhydri- de sulfureux.
Le produit gazeux qu'on obtient en chauffant la solution de sulfite en vase clos à l'abri d'autres,gaz est de l'anhydride sulfureux sensiblement pur et on peut soit s'en servir directement (dilué ou non dilué) pour une appli- cation industrielle convenable, soit le refroidir à une tem- p érature convenable et le comprimer pour obtenir de l'anhy- dride sulfureux liquide..