BE426326A - - Google Patents

Description

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    "   Perfectionnements aux procédés d'hyperconcentration des substances corrosives   ".   



   La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés d'hyperconcentration de substances oor- 

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 rosives, telles, par exemple,que l'acide sulfurique, au moyen de dispositifs dans lesquels on chauffe à la température de l'ébullition, dans une chaudière fermée en fonte, l'acide fourni, par exemple par un dispositif de préconoentration, et, en particulier, par un   déflegmateur.   



   On connaît déjà des installations de ce genre dans lesquels l'acide sulfurique étendu coulant d'un   déflegmateur   est conduit par un tube d'introduction en profondeur dans une chaudière fermée, en fonte. Dans ces installations, le tube d'introduction en profondeur est dimensionné avec un diamètre si faible que, lors du transvasement d'assez grandes quantités d'acide, il parvient avec cet acide, dans la chaudière de concentration,   d'importantes   quantités d'eau qu'on doit ensuite entraîner dans la vapeur. Les vapeurs qui s'assemblent alors au-dessus de la surface du liquide et qui contiennent d'importantes proportions d'eau attaquent violemment la fonte, en particulier dans la région voisine de la surface du liquide et dans la région occupée par la vapeur. 



   Conformément à la présente invention, on remédie à cet inoonvénient en ce que, dans la conformation du dispositif utilisé et dans le processus suivi, on prend délibérément des mesures pour qu'aucune eau ne puisse parvenir dans   l'aci-   de se trouvant dans la chaudière de concentration, lequel a, par suite, une concentration de 98 à 98,5 . Afin d'y parvenir, on donne au tube d'introduction en profondeur une section relativement grande et cette section est proportionnée de telle sorte à la quantité d'acide sulfurique préconcentré qui la traverse et à la violence du brassage, que la concentration de l'acide se produit dans le tube d'introduction en profondeur lui-même entouré d'acide chaud, à haute concentration. 



  L'acide sulfurique sort donc à l'extrémité inférieure du tube d'introduction en profondeur pratiquement à la température et, 

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 par suite, à la concentration de l'acide de la chaudière. 



  Grâce à la disposition   d'un   mécanisme agitateur, on pourvoit à un échange de chaleur suffisant entre l'acide préconcentré arrivant par le tube d'introduction en profondeur et l'acide de la chaudière. Le mécanisme agitateur peut être disposé latéralement dans la chaudière, à côté dudit tube, ou être compris à l'intérieur même de ce tube, Dans ce cas il est avantageux de disposer, sur l'arbre du mécanisme agitateur, partiellement introduit dans le tube d'introduction en pro-   fondeur,deux   hélices agitatrices   à   pas opposés. Le pas de l' hélice agitatrice supérieure, dans le tube est avantageusement tel qu'il tende à élever l'acide dans ledit tube, afin d'y prolonger la durée de séjour de l'acide et de produire un puissant brassage de l'acide, facilitant l'expulsion de la vapeur d'eau.

   L'hélice agitatrice inférieure a pour premier rôle d'expulser par brassage les impuretés de la chaudière de concentration. En même temps, elle tend à solliciter l'acide du tube d'introduction dans le sens Inverse   de   celui où il est sollicité par l'hélice supérieure. Les vapeurs, à forte teneur en vapeur d'eau qui pénètrent, pendant le processus de concentration, dans le tube d'introduction en pro-   fondeur,sont   directement expulsées dans le   déflegmateur   et y effectuent d'une manière   connue,   en liaison avec les vapeurs montant de la chaudière la préconcentration.

   Comme   l'acide     préconoentré   qui arrive par le tube d'introduction en profondeur et par lequel le bain d'acide qui entoure le tube est maintenu en permanence à la température d'ébullition de l' acide de 98 à 98,5 %, il se produit une concentration très régulière et très parfaite de l'acide. On évite les déoompositions du bain d'acide par la vive ébullition autrefois néoessaire et ainsi un surohauffage, d'occurrence faoile, de l'acide. On parvient, de cette manière, avec une bonne utili- 

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 sation de la chaleur, à obtenir, en oycle continu de l'acide sulfurique hyperoonoentré ( de 98 à   98,5 %   ). Toute corrosion des parois de la chaudière par les vapeurs d'eau est pratiquement évitée.

   Les parties du tube d'introduction en profondeur qui sont attaquées par les vapeurs d'eau sont faciles à changer. Comme ce tube ne peut être touché par les flammes du gaz, il est également possible d'employer pour cette pièce fortement exposée à la corrosion, un alliage de fer à haute teneur en silioium. 



   L'installation d'hyperconcentration selon l'invention est représentée en élévation avec coupes partielles aux dessins joints sous deux de ses formes de réalisation. La figure 1 se rapporte à une première forme de réalisation et la figure 2 à une variante dans la disposition du tube d'introduction en profondeur et du mécanisme agitateur dans la   ohaudiè-   re. 



   L'installation se compose d'une chaudière 1, dans laquelle arrive, par le tube d'introduction en profondeur 3, l'acide préconcentré dans l'installation de préconcentration,   ctest-à-dire,   dans le   déflegmateur   2. La chaudière est, soit à chauffe directe comme représenté à la figure 1, soit à chauffe indirecte. Dans cette chaudière fonctionne un mécanisme agitateur 4, pour éviter le dépôt des impuretés qui se dégagent à la concentration. L'acide hyperconcentré coule par le tuyau de trop-plein 5. La surface des parois du tube d'introduotion en profondeur est ohoisie assez grande pour que l'acide arrivant du déflegmateur par le tube d'introduction en profondeur soit concentré dans ce tube même et passe dans la chaudière à l'état concentré.

   La   préooncentration   de l' acide dans le déflegmateur 2 a lieu par les vapeurs s'échappant du tube d'introduction, en profondeur dans le déflegmateur et aussi par les vapeurs formées dans la chaudière de 

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 concentration, qui parviennent également au déflegmateur. 



   Selon la variante de réalisation représentée à la figure 2, le mécanisme agitateur passe par le milieu du tube d'introduction en profondeur et, en plus de l'hélioe agitatrice 6, qui tourne au fond de la chaudière de concentration, on en a prévu une seconde 7, dans le tube lui-même. Les hélices sont de préférence de pas inversés, de manière à ce que celle qui se trouve dans le tube sollicite l'acide vers le haut et à ce que celle du fond de la chaudière sollicite dans le sens inverse l'acide qui sort du tube. Afin d'éviter une sortie trop rapide de l'acide oontenu dans le tube sous l'influenoe de l'hélice 6, on a encore prévu, à la partie inférieure dudit tube, des fentes ou des ouvertures 8, à travers lesquelles l'acide du bain peut pénétrer latéralement dans le tube d'introduction en profondeur.

   On obtient ainsi un mélange perpétuel de l'acide du bain aveo celui de la partie inférieure du tube, et, en même temps, un bon échange de chaleur. 



   Il sera donné ci-après, à titre explicatif, un exemple numérique de mise en oeuvre des procédés et dispositifs objets de l'invention. 



   Pour la concentration d'acide sulfurique à 70 % non décanté, on emploiera, conformément à l'invention, une ohaudière en fonte de 2 m,50 de largeur et d'environ 2 m. de hauteur, munie d'un mécanisme agitateur. L'acide en provenance d'un dispositif de   préoonoentration   connu en soi, par exemple d'un déflegmateur, arrive par un tube d'introduction en profondeur, traversant le couvercle de la chaudière dans le bain d'acide. Le tube d'introduction en profondeur a un diamètre de 30 à 40 cm. et il est de préférence en matière non oorrosive, par exemple en fer à haute teneur de silicium. Aveo cette installation on peut, en 24 heures, concentrer à 98 ou 

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Claims (1)

1. 98,3 %, de 28 à 30 tonnes d'acide sulfurique pris à 70 % environ. Le charbon consommé comprend de 9,3 à 10 % de houille ( valeur calorifique 7500 W E ), rapportés à l'acide concen- tré obtenu. L'acide à 70 % arrivant dans le déflegmateur y est préoonoentré et parvient avec une teneur en eau qui n' est plus que faible dans le tube d'introduction en profondeur. Dans ce tube, le reliquat d'eau est expulsé, de telle sorte que l'acide pénétrant dans la chaudière, à l'extrémité dudit tube à la concentration du bain d'acide bouillant ( c' est-à-dire 98 à 98,3 % ). La perte d'acide s'élève environ à 0,5 % R E S U M E .

   1.) L'invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés d'hyperooncentration des substances corrosives, telles, par exemple, que l'acide sulfurique, dans une chaudière fermée, en fonte avec : tube d'introduction en profondeur pour l'acide à concentrer sortant d'un ensemble de préooncentration, ouverture de trop-plein pour l'acide sulfurique concentré à la partie supérieure de la chaudière, orifice d'évacuation pour les vapeurs de la chaudière et mécanisme d'agitation.

   Elle est essentiellement caractérisée par un réglage de la quantité d'acide sulfurique préconcentré arrivant au tube d'introduction en profondeur dimensionné en conséquence et de l'intensité d'action de l'agitateur, tel que l'hyperconcentration de l'acide préconcentré jusqu'au degré de concentration de l'acide de la chaudière se produit dans le tube d'introduction en profondeur, entouré par l'aoi- de chaud hyperconcentré.

   L'invention prévoit également à titre de dispositions nouvelles : 2.) l'agencement, dans le dispositif de mise en oeuvre du procédé ci-dessus, d'une chaudière fermée, en fonte, telle <Desc/Clms Page number 7> que ci-dessus définie/et oomportant le réglage d'arrivée et d'agitation de l'acide oi-dessus indiqué; 3.) la disposition du méoanisme agitateur latéralement dans la chaudière, à coté du tube d'introduction en profondeur ;

   4.) à titre de variante, le passage de l'arbre du méoanisme agitateur au milieu du tube d'agitation en profondeur et son équipement au moyen de deux hélices, de préférenoe à pas opposés l'un à l'autre, l'hélice supérieure, située dans le tube d'introduction en profondeur y sollicitant l'acide vers le haut et l'hélice inférieure, tournant au voisinage du fond de la chaudière et agitant le liquide que oel- le-ci contient en le sollicitant dans le sens inverse du sens de sollioitation de l'autre hélice; 5. ) l'emploi, à la partie inférieure du tube d'introduotion en profondeur, d'ouvertures provoquant en ce point, sous l'influence de l'hélice agitatrice Inférieure, une oiroulation de l'acide et, par suite, un mélange continuel de l'acide de la chaudière avec l'aoide concentré dans le dit tube.

   L'invention envisage encore, à titre de produits industriels nouveaux : installations d'hyperooncentration, et éléments desdites, comportant, séparément ou en combinaison, les perfectionnements énoncés.