BE420672A - - Google Patents

Description

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 perfectionnements aux procédés de fabrication du carbonate de soude. 



   Le moyen actuellement en usage pour transformer le bicar- bonate de soude obtenu par précipitation dans une solution de chlorure de sodium, préalablement traité par l'ammoniaque (pro -cédé   solvay),   est la calcination réalisée après dessiccation préalable dans des fours de divers modèles. on transforme ainsi le bicarbonate en carbonate anhydre, tandis que l'acide carbonique dégagé est récupéré eu réutilisé dans la fabrication pour former à nouveau le précipité de bi- carbonate. 



   D'autre paru, le bicarbonate de soude en solution aqueuse très   étendue   se décompose facilement déjà à environ 65 à   70 ,   en laissant s'échapper une partie seulement de l'acide carboni- 

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 que , tandis que   l'autre  partie forme un   carbone-ce   de soude à 2 équivalents d'eau. ce carbonate de soude est très peu soluble et se   précipice   dans une solution concentrée. une ébullition prolongée et une solution peu concentrée finis -sent pa décomposer complètement le bicarbonate et forment un est carbonate   :le   soude qui,   cristallisé,   donne ce qui/appelé dans le   commerce   "les cristaux de soude" ou "sel de soude". 



   Toutefois, la transformation du   bicarbonate   en carbonate ne s'effectuant que lentement et en solution peut concentrée, il en résulte que, pour obtenir la   cristallisation,   les lessives doi- vent être   ionien-Grées   par évaporation, ce qui rend le procédé beaucoup plus coûteux que celui utilisant la décomposition par voie sèche. 



   La présente invention concerne des perfectionnements par lesquels il est possible d'obtenir d'une manière facile, rapide et économique, la transformation du précipité du bicarbonate de soude non desséché et donnant des lessives de densité telle que la cristallisation est rapide et ne laisse que très peu d'eau mè -re, tout en donnant des cristaux beaucoup mieux formés et plus durs que ceux provenant de la dissolution du carbonate de soude anhydre obtenu par   ce Ici nation.   



   Ce qui caractérise le présente invention,   c'est   de provoquer la décomposition du bicarbonate de soude en carbonate à 10 équi- valents d'eau en vase clos. 



     En   effet, sile bicarbonate est introduit à l'état humide -tel qu'il sort de l'appareil qui le sépare de la lessive- dans un autoclave chauffé par contact ou éventuellement par vapeur directe saturée ou surchauffée, et avec la proportion d'eau né- cessaire pour former une solution de carbonate de soude de con- centration convenable pour la cristallisation, soit environ 28 à 30  Baumé, on arrive facilement et rapidement à une transforma- tion complète, si on fait monter la pression   vers 2   à 3 atm. ef- fectives, correspondant   à   une température de 130 à 150 . 

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   une   plus haute température accélère la décomposition, quoi -que vers 120  la décomposition se fait déjà en un temps rai- sonnable ;

   mais, dans tous les cas, une agitation mécanique éner -gique du liquide au sein de l'autoclave accélère énormément le dégagement de   1'solde   carbonique. 



   D'autre part, le bicarbonate étant en vase clos, si,au lieu d'élever la pression par la température, on abaisse au contraire le point d'ébullition, en   pratiquant   dans l'autocla- ve un vide, soit par pompe soit par tout autre moyen, la décompo -sillon se fait rapidement aussi. 



   Dans les deux cas, l'opération   préliminaire,étant   bien conduite, permet l'élimination de l'ammoniaque se trouvant en- core, sous diverses formes, dans le précipité,procurant ainsi une récupération plus parfaite de l'ammoniaque. 



   La décomposition du bicarbonate en vase clos, par voie hu- mide, donne déjà un rendement thermique considérablement plus élevé que par la voie sèche; cependant, pour maintenir a une tempera-cure de 120 à 140  toute la masse de solution, il faut un nombre de calories assez important, qu'il est possible de rédui -re très sensiblement. En effet, au lieu d'employer l'autoclave à la décomposition complète, on peut ne l'employer que pour la première partie de la réaction, c'est-à-dire élimination de l'am -maniaque; transformation du bicarbonate en carbonate à 2 équi- valents d'eau. 



   C'est alors que cette solution est aspirée par une pompe, par exemple, et refoulée dans un serpentin ou, de préférence, un faisceau tubulaire, placé dans une enveloppe permettant la circu -lation de la vapeur surchauffée , dont on règle aisément le de- gré de surchauffe jusqu'à 250 à 300  et plus, et ce suivant le résultat que l'on veut obtenir. 



   'La surface et la section du faisceau tubulaire sont   calcu-   lées suivant le débit de solution que l'on veut décomposer;mais, 

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 en employant des tubes spéciaux à cloison hélicoïdale   intérieu   -re, on multiplie la surface de contact de la solution   aven   la surface chauffante, ce qui accélère la décomposition qui peut prendre une allure concinue. 



   Au sortir du faisceau tubulaire, indiqué ci-dessus, le liquide passe par une sorte d'accumulateur', permettant de maintenir dans le faisceau telle pression que l'on désire; de la-,il passe dans un séparateur, détendeur, envoyant, d'une part, le liquide dans les réservoirs de décantation avant cris- tallisation et, d'autre part, l'acide'carbonique dégagé qui rentre dans la carbonatation. on peut ainsi régler, par petits volumes, et d'une façon continue, pression et température,sans avoir recours ni à des au- toclaves à haute pression, ni au maintien de grosses masses de liquide à haute température. cela devient donc un travail con- tinu donnant le maximum de rendement et de régularité. par le dispositif de principe ci-dessus décrit, on obtient donc une réunion d'avantages qui peuvent se résumer comme suit:

   économie importante decombustible par la suppression de la dessiccation et la calcination du bicarbonate; obtention d'un pro- duit régulier donnant des cristaux plus durs et de bel aspect avec une main-d'oeuvre presque nulle, assurant une qualité tou -jours égale du produit obtenu; récupération d'une partie d'am- moniaque généralement irrécupérable';

   récupération plus élevée de l'acide carbonique de décomposition du bicarbonate. enfin. quand on veut produire du carbonate anhydre, celui- ci est beaucoup plus pur, puisqu'il est le résultat d'une cris-   tallisation   et qu'on peut l'obtenir par déshydratation du car- bonate à 10 équivalents par simple courant d'air, donc presque sans frais. 

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   cependant.   lorsqu'il est nécessaire d'obtenir du carbonate de soude anhydre directement en partant du bicarbonate, il est préconisé, conformément à l'invention, d'utiliser en place des fours chauffés par un combustible quelconque, de la vapeur sur- chauffée à une température régulière et modérée, par exemple une température de 150 . 



   Le traitement du bicarbonate de soude par de la vapeur sur- chauffée offre comme avantage principal celui d'obtenir un car- bonate plus pur, étant donné que la décomposition est plus com- plète et surtout plus régulière, ce qui est difficile à obtenir par l'emploi de fours chauffés par des combustibles quelconques. titre d'exemple, un four répondant aux prescriptions de l'invention pourrait aisément se composer d'un ou d'une série de tubes en acier, par exemple'de 150   m/m   de diamètre et d'une longueur de 5 à 6 m..

   Dans chaque tu-be pourrait être disposé un moyen mécanique de propulsion, tel, par exemple, une vis d'Archi -mède à pas réduit et tournant à faible vitesse, faisant ainsi parcourir très lentement au bicarbonate toute la longueur des tubes   chauffés.et   cela tout en modifiant   constamment   les surfa- ces du bicarbonate en contact avec les parois des tubes.ceux- ci sont extérieurement chauffés à la vapeur. 



   On obtient, par le fait   m'orne,   rapidement et régulièrement et dans des conditions particulièrement économiques, la   déoompo-   sition du bicarbonate. 



   D'autre part, pour séparer le précipité de bicarbonate des lessives où la précipitation s'est opérée, il peut 'être utilisé un filtre à vide qui consiste en une couronne métallique pou- vant avoir, par exemple, 1,25m. de diamètre extérieur et lm. de diamètre intérieur, donnant ainsi une surface annulaire d'envi- ron 10 cm. utile; celle-ci est garnie de tôle perforée, sur la- quelle vient s'étendre le précipité mélangé à la lessive. cette couronne tournante serait divisée en un grand nombre de compar- timents qui sont successivement amenés dans le circuit d'une 

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 pompe aspirante,provoquant ainsi une dépression pouvant at- teindre de 30 à 60 c/m barométriques. 



   La couronne tournant à une vitesse très lente, par exem- ple 1 tour par minute, chaque compartiment est successivement garni de   précipite   et, ensuite, soumis à   l'aspiration   pendant une partle du parcours . 



   Lorsqu'on veut obtenir un bicarbonate très pur, il suffit de pro jeter de l'eau pulvérisée surla croûte du précipité, ce qui provoque un lavage très complet par déplacement. Enfin, vers le fin du parcours, l'aspiration est arrêtée et un cou- teau hélicoïdal servira à racler le précipité séché et lavé et à l'évacuer, laissant ainsi la place libre à une nouvelle   char   -ge de précipité humide. par ces dispositions, on réalise donc un filtre   automati-   que et continu, permettant d'obtenir un précipité lavé qui ne contiendrait plus que b à   8%   d'humidité, pouvant 'être introduit soit dans l'autoclave pour le transformer en carbonate de soude en solution, soit dans le calcinateur a vapeur   surchauf   -fée pour former le carbonate anhydre. 



   Il est entendu que les quelques données numériques pré- cédentes ne doivent être considérées que comme des exemples donnés à titre purement   indicatif,   pouvant varier suivant les machines utilisées, les débits et les qualités exigées du pro- duit final. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1.-perfectionnements aux procédés de fabrication du car- bonate de soude, caractérisés par le fait que, dans le but d'ob- en tenir la transformation du précipité/carbonate de soude, le bicarbonate est dissous, en vase clos, sous une pression d'en -viron 2 à 3 atm., correspondant à une température variant de 120 à 150 , cequi a pour conséquence de permettre à l'aci- de carbonique un excès de se dégager complètement, l'accéléra- tion du dégagement de l'acide carbonique pouvant être provoquée <Desc/Clms Page number 7> par une agitation énergique du liquide au sein de l'autoclave.

   2.-Perfectionnements dans le procédé de fabrication du car- bonate de soude, en provoquant la décomposition du bicarbon -ce sous vide, activant l'élimination de l'acide carbonique.

   3. -Perfectionnements dans le procède de fabrication du car- bonate de soude, caractérise par le fait que la décomposition du bicarbonate s'effectue sous pressions et tempéra cures varia- bles finales, à modifier, et d'une façon continue pendent le pas -sage de la solution dans un faisceau tubulaire.

   4..-perfectionnements aux procédés de fabrication du carbo- nate de soude, suivant la revendication 1, caractérisés par le fait que la dissolution du bicarbonate est effectuée dans un autoclave. EMI7.1

   5. -perfect ionne me nt spux procédés de fabrication de carbona -te de soude, caractérisés par le fait que l'acide carbonique en excès, qui se dégage. est réutilisé dans la fabrication où il est admis par sa propre pression, c' est-à-dire sans aucun moyen mécanique.

   6.-Perfectionnements aux procédés de fabrication de carbo- nate de soude, selon les revendications précédentes, caractérisés par le fait que, dans le but d'obtenir du carbonate de soude an- hydre, le bicarbonate de soude est chauffé par de la vapeur sur- chauffée, de manière à réaliser un chauffage régulier à tous les endroits de la matière, 7.-Dispositif peut l'exécution du procédé conforme à la re- vendication 6, caractérisé par le fait qu'il consiste en un four tubulaire, le ou les tubes ayant, par exemple, un diamètre de 150 ce/ce et une longueur de 5 à 6 m., chaque tube étant pourvu d'un moyen de propulsion de la matière, tel, par exemple, une vis d'Archimède à pas réduit et tournant à faible vitesse, les tubes étant chauffés extérieurement par de la vapeur surchauffée.

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   8.-Dispositif pour Inexécution du procédé conforme à la revendication 6, caractérisé par le fait que, dans le but de séparer le précipité de bicarbonate des lessives, il est uti- lisé un filtre à vide formé, par exemple, d'une couronne métal- lique garnie de tôle finement perforée, sur laquelle s'étend le précipité mélangé à la lessive, cette couronne étant divisée en un grand nombre de compartiments et chacun de ceux-ci ve- nant successivement sous l'action d'un dispositif à dépression, pouvant amener les dits compartiments à une pression réduite, pouvant atteindre de 50 à 60 c/m barométriques.

   9.-perfectionnements aux procédés de fabrication du carbo- note de soude, caractérises par le fait que, dans le but d'obte- air un bicarbonate très pur, on projette de l'eau pulvérisée sur la croûte au précipité, provoquant un lavage très complet par déplacement.

   10.-Dispositif pour l'exécution du procédé conforme à la revendication 3, caractérisé par le passage sous pression du bi- carbonate à décomposer, dans un faisceau tubulaire, noyé dans de la vapeur surchauffée ou un liquide à haut point d'ébullition.