<Desc/Clms Page number 1>
Procédé d'épuration de gaz, particulièrement de gaz de distillation de fours à coke.
Il a été. proposé d'exécuter l'épuration de gaz. de fours à. coke en effectuant l'enlèvement de H2S au moyen d'ammoniaque avant la séparation du NH3. Dans ce procédé, le gaz traverse plusieurs laveurs successifs, dont les premiers servent au lavage de H2S et CO2 et les derniers au lavage de NH3. L'eau de lavage est conduite en contre-courant au gaz successivement par les laveurs à NH3 et les laveurs à H2S et CO2 et est concentrée de plus en plus en com- posés de NH3. Pour obtenir un lavage de E2S dans les laveurs à H2S, dans ce procédé connu, de l'eau ammoniacale produite séparé- ment et à haute concentration est ajoutée au courant d'eau princi- pal.
Pour produire cette eau concentrée, l'eau de lavage- s'écou- lant du premier laveur à H2S ayant passé. dans un désacidificateur doit être distillée, ce procédé n'a pu s'imposer dans la pratique parce qu'il exige de grandes quantités d'eau de lavage. Etant donné
<Desc/Clms Page number 2>
que toute la quantité d'eau nécessitée pour le lavage de NH3 et le lavage de H2S doit traverser le désacidificateur et l'appareil distillatoire, il s'en suit un désavantage ultérieur en ce que ces appareils exigent des dimensions très grandes et une consommation de chaleur excessivement élevée.
Les raisons de la consommation excessivement elevée en eau de lavage et de l'improductivité entraînée seraient à expliquer comme suit :
Dans le cas où les laveurs sont alimentés de quantités d'eau de lavage normale, l'ammoniaque contenu dans le courant principal d'eau et introduit dans le laveur à H2S est déjà combiné à des acides et cela parce que ce courant principal d'eau a traversé auparavant tous les laveurs subséquents, Ce courant principal d'eau alimentant le laveur à H2S contient, à la base de gaz de cokerie, particulièrement du bicarbonate d'ammoniaque (provenant du lavage de NH3,) ainsi que d'autres sels d'ammoniaque, par exemple du. chlorure d'ammoniaque, contenus dans l'eau de lavage qui arrive de la condensation de gaz et est introduite dans le premier laveur de NH3.
Une partie de l'ammoniaque libre qui est ajouté au laveur de H2S sous forme d'eau concentrée sortant de l'appareil distillatoire est consumée pour la transformation du bicarbonate d'ammoniaque contenu dans le courant principal d'eau en carbonate d'ammoniaque et est donc perdue pour la séparation de H2S.
En outre, par la présence des sels d'ammoniaque dans l'eau de lavage, la vitesse de réaction pour la séparation de H2S est fort réduite. Il en résulte la nécessité d'une durée de contact augmentée entre gaz et eau de lavage pour le lavage de H2S. biais comme il a été vérifié, s'ajoute encore le désavantage que l'acide carbonique est combiné dans un degré plus fort avec l'ammoniaque libre et même peut déplacer le H2S de la combinaison déjà accomplie de NH3. Une absorptivité augmentée de l'eau de lavage en CO2 est entrainée encore par la grande chaleur de réaction provenant de la combinaison de CO2 et NH3. Cette chaleur de réaction elle-même est
<Desc/Clms Page number 3>
déjà le double de la chaleur provenant de la combinaison de H2S et NH3. Il faut ajouter que la teneur en CO2 du gaz. de cokerie normal s'élève à un multiple de la teneur en H2S.
C'est aussi pour cette raison que l'absorptivité pour le H2S est conformément réduite,
Toutes ces circonstances démontrent que le procédé- connu entraine une séparation complète seulement en introduisant une si grande quantité d'eau de lavage que la teneur en ammoniaque correspond non seulement à la teneur en H2S, mais suffit aussi pour la combinaison de tout l'acide carbonique contenu dans le gaz, puisqu'une partie de l'hydrogène sulfuré ne peut être absorbée par ' l'ammoniaque qu'après la combinaison totale de l'acide carbonique.
Comme déjà précité, il en résulte la nécessité d'employer des quantités d'eau de lavage énormes, ce qui rend le procédé improductif.
Les désavantages susdits sont évités par le procédé, suivant l'invention en alimentant le laveur de H2S exclusivement d'eau ammoniacale de haute concentration qui circule en circuit fermé entre le laveur de H2S et un désacidificateur, circuit séparé de l'eau de lavage pour le laveur de NH3 combiné. par suite de la conduite séparée des eaux de lavage pour le lavage de H2S d'une part et pour le lavage de NH3 d'autre part, seulement de l'eau ammoniacale libre d'acide est introduite dans le laveur de H2S, ce qui supprime les désavantages précités du procédé connu. Donc le procédé suivant l'invention comporte l'avantage particulier de nécessiter seulement une durée de contact minimum entre le gaz et l'eau de lavage dans le laveur de H2S et plus particulièrement le H2S est lavé, tandis que seulement de petites quantités de CO2 sont absorbées.
Il en résulte l'avantage principal de l'invention qu'une quantité d'eau de lavage relativement petite suffit pour la circulation dans le courant entre le laveur de H2S et le désacidificateur et ne comporte qu'une fraction minimum de la quantité de NH3 nécessitée pour le lavage total suivant le procédé notoire.
Le procédé suivant l'invention est réalisé le plus favorablement en introduisant l'eau ammoniacale à l'état pulvérisé, parti-
<Desc/Clms Page number 4>
entièrement par des pulvérisateurs à tuyère, dans le laveur à H2S, qui est libre de claies ou d'autres corps de remplissage, et en choisissant simultanément une vitesse fort élevée qui effectue un contact entre le gaz et l'eau tellement court qu'un lavage total du H2S se produit, sans lavage ou seulement avec lavage minimum du CO2. De cette manière, la consommation la plus minime en eau de lavage est faible et dépasse à peine celle nécessaire à la combinaison théorique du H2S. Pour obtenir une pulvérisation ou atomisation aussi fine que possible de l'eau de lavage, il est utile d'introduire celle-ci dans les pulvérisateurs à tuyère sous haute pression, c'est-à-dire au moins 3 kilogrammes.
Dans les gaz de cokerie, la teneur en ammoniaque est assez élevée pour produire la concentration automatique nécessaire en ammoniaque s'éliquilibrant avec le gaz sans la circulation. La concentration doit être de 1,5 à 2,5 %, de préférence de 2 %.
Si cette concentration n'est pas atteinte, il faut augmenter séparément la teneur en ammoniaque par exemple par la compression du gaz ou par l'introduction d'ammoniaque dans le gaz.
En tout cas, il est utile d'intercaler un refroidisseur dans le circuit de l'eau ammoniacale circulant entre le laveur à NH3 et le désacidificateur.
Le dessin annexé représente le procédé dans un exemple schématique, Fig.l représente la vue d'ensemble.
Fig.2 représente la section de la partie supérieure du laveur à échelle agrandie.
Les gaz de distillation sortant de la batterie de fours à coke 1 sont refroidis dans le condenseur de gaz 4 et libérés du goudron.
Dans le cas où la teneur du gaz en ammoniaque est trop faible, le gaz peut être concentré par les compresseurs 5 à par exemple 15 à 20 kilogrammes et entre dans l'installation de lavage de H2S 6. Ici le lavage du H2S a lieu par l'eau ammoniacale qui est remise en circulation par l'appareil distillatoire 10, la pompe 12 et le re-
<Desc/Clms Page number 5>
froidisseur 13 toujours vers le laveur 6. Dans. le désacidificateur, le H2S et l'acide carbonique réceptionné éventuellement par l'eau de lavage sont séparés en chauffant l'eau de lavage.
Le laveur 6 est libre de corps de remplissage, claies etc.
L'eau de lavage est amenée sous haute pression au pulvérisateur à tuyère 16. L'amenée de gaz et d'eau de lavage dans le laveur 6 peut avoir lieu en contre-courant et/ou inversement.
L'eau de lavage pour le lavage de l'ammoniaque dans le laveur 7 est parfaitement séparée du circuit de l'eau de lavage du, laveur de H2S.
Pour le lavage de l'ammoniaque, on peut par exemple utiliser le condensat provenant du refroidissement du gaz dans le condenseur 4 et de la concentration dans le. compresseur 5, condensat qui ne contient qu'une faible teneur en ammoniaque et qui est introduit dans le laveur à NH3 par la conduite 11 et évacué, par la conduite 14. Par la conduite 15, le laveur à NH3 est alimenté, de la manière connue, en eau fraîche.La méthode du lavage d'ammoniaque qui, du reste, ne représente pas l'objet de l'invention, peut être quelconque.
Derrière le laveur à ammoniaque 7 est prévu le. refroidisseur de gaz 8, dans lequel s'opère le refroidissement ultérieur dès gaz de distillation.
La. séparation des benzols restant encore dans les gaz de distillation après le refroidissement de gaz est accomplie dans l'installation 9 suivant les méthodes connues.
La vapeur nécessitée pour la commande des compresseurs 5 est produite dans l'installation de chaudière 3 au moyen de la chaleur récupérée de l'installation d'extinction de coke à sec.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.