BE443158A

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Publication number: BE443158A
Authority: BE
Priority date: 1941-04-24
Also published as: FR51525E; FR868575A

Description


   <EMI ID=1.1> 

  
Il est connu que dans la fabrication de la rayonne

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Lorsque la récupération de ce dernier se fait en présence d'aire on rencontre un certain nombre de difficultés.

  
 <EMI ID=3.1>  au-dessous de la.limite dangereuse d'explosion. Dans le cas particulier de la récupération du sulfure de carbone par adsorption par les adsorbants solides, et du fait que dans la fabrication de la rayonne; on ee trouve toujours en présence de quantités variables d'hydrogène sulfuré,' ce dernier doit être éliminé avant de passer le mélange gazeux sur l'adsorbant solide',' par exemple du charbon actif, sinon l'adsorbant s'encrasse rapidement du fait du dépôt de soufre dans ses pores.

  
Selon la présente invention, qui intéresse la récupé-

  
 <EMI ID=4.1> 

  
absorption par les liquides ou adsorption par les solides et plus particulièrement à l'aide de charbon actif,' on évite les inconvénients mis en évidence ci-dessus en opérant dans un circuit fermé de gaz inerte, de préférence de l'azote.

  
Cette manière d'opérer permet de maintenir très élevée la teneur en sulfure de carbone et rend superflue l'élimination préalable de l'hydrogène sulfuré avant la récupération du sulfure de carbone, elle permet de récupérer séparément le sulfure de carbone et l'hydrogène sulfuré, ce dernier soit tel quel,' soit sous forme de soufre, soit sous forme d'un sulfure métallique.

  
L'avantage qui résulte de l'augmentation de la concentration réside dans le fait que les conditions de la récupération et son rendement sont améliorés dans les procédés basés

  
sur la condensation par le froid et l'absorption par les liquides.

  
Dans le cas plus particulier de l'adsorption par les absorbante solides,' l'humidité de l'adsorbant; qui gène notablement la fixation du sulfure de carbone en faible -teneur

  
dans un mélange gazeux; n'influe que d'une manière peu sensible lorsque la teneur en sulfure de carbone dépasse la concentration des mélanges détonnante. 

  
En opérant suivant la présente invention; en circuit fermé de gaz inerte&#65533; on peut donc; sans inconvénient, effectuer la récupération par les adsorbants solides; avec des mélanges gazeux saturés d'eau.

  
Dans la réalisation de l'invention; représentée

  
 <EMI ID=5.1> 

  
récupération de l'hydrogène sulfuré à l'aide d'une tour de lavage.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
l'eau,soit plus avantageusement avec des solutions alcalines permettant de récupérer,' par exemple, du sulfure de sodium.

  
Bien entendu on peut remplacer la récupération par le charbon actif par tout système connu : gel de silice ou absorption par les liquides ou condensation par le froid. De même on peut substituer à la tour de lavage de l'hydrogène sul-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
transformation de l'hydrogène sulfuré en soufre; dans ce cas,

  
on emploie ; par exemple; un four de combustion partielle, en ajoutant au gaz inerte la quantité juste suffisante d'oxygène  pour transformera de préférence en présence d'un catalyseur approprié,' l'hydrogène sulfuré en soufre,' ce soufre pouvant être utilement réutilisé pour la fabrication du sulfure de carbone.

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
de trempage'/ dans laquelle il se produit une décomposition du xanthogénate avec libération du sulfure de carbone plus ou moins souillé d'hydrogène sulfuré.

  
La cuve de trempage 0 est supposée munie d'une cloche <EMI ID=10.1>  presque totalité du sulfure de carbone dégagé.

  
 <EMI ID=11.1>  charbon actif et fonctionnant alternativement et successivement, en adsorption,' désorption,- distillation et séchage-refroidissement, ceci pour l'élimination du sulfure de carbone; <EMI ID=12.1> 

  
mélange de sulfure de carbone; d'hydrogène sulfuré et de gaz inerte - tel que l'azote - introduit au démarrage ou en compensation des pertes éventuelles, par exemple, dans le gazomètre

  
 <EMI ID=13.1> 

  
A la sortie des adsorbeurs; et jusqu'à la tour de lavage T on est en présence d'un mélange de gaz inerte et  d'hydrogène sulfuré; et de cette tour de lavage jusqu'à la sortie de la cloche, uniquement de gaz inerte; ainsi qu'il sera expliqué ci-après.

  
La batterie de refroidissement Br est utile du fait

  
 <EMI ID=14.1> 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
et on élimine le maximum d'eau condensable que l'on peut utilement faite retourner à la cuve de trempage C pour maintenir constant, dans cette cuve,' le volume du bain.

  
Dans les adsorbeurs,' le mélange gazeux passe de bas en haut et sort entièrement débarrassé du sulfure de carbone. 

  
Le mélange restant - gaz inerte et hydrogène sulfuré est envoyé dans une tour de lavage T ou tout autre dispositif assurant une élimination pratiquement complète de l'hydrogène sulfuré,' mais permettant néanmoins une réutilisation du gaz inerte. (Il est d'ailleurs indispensable d'éliminer l'hydrogène sulfuré si l'on veut empêcher son enrichissement continu dans le circuit fermé).

  
Le deuxième circuit fermé de gaz inerte est destiné

  
 <EMI ID=18.1> 

  
sorption; c'est-à-dire après la fixation du solvant dans le

  
 <EMI ID=19.1> 

  
de vapeur d'eau; le charbon désorbé étant; après cette opéra-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
ment en milieu inerte que l'on a prévu le second circuit fermé;

  
qui prélève le gaz inerte dans le gazomètre G à l'aide d'un

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
Ce second circuit a l'avantage d'effectuer le séchagerefroidissement avec un gaz inerte non souillé; ni de sulfure de carbone, ni d'hydrogène sulfuré.

  
Grâce à la circulation du gaz de séchage, de haut en bas dans les adeorbeurs, le charbon trop humide peut abandonner, par égouttage; une certaine quantité d'eau que l'on serait obligé d'évaporer totalement si le circuit se faisait en sens

  
 <EMI ID=23.1>  

  
On pourra; sans sortir du cadre de l'invention, utiliser un seul circuit de gaz et provoquer le séchage-refroidissement,' par exemple par les gaz simplement débarrassés du sulfure de carbone. Dans ce cas; l'adsorbeur en phase de séchage- refroidissement sera placé en série avec l'adsorbeur en phase d'adsorption.

  
**Pendant la phase de désorption du charbon, on intro-

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Le mélange de vapeur d'eau et de vapeur de sulfure

  
de carbone est amené à un condenseur D,' muni d'un conduit pour le retour des incondensables dans le circuit de gaz inerte et de conduits pour l'évacuation de l'eau condensée et du sulfure de carbone récupéré.

  
Bien entendu; il ne suffit pas,' pour sortir du cadre de l'invention, de modifier soit l'emplacement des différents appareils dans l'un ou l'autre des circuits. soit l'agencement du ou des circuits fermés; soit le lieu d'introduction du gaz inerte dans le ou les dits circuits au démarrage ou en compensation des pertes éventuelles; ou de remplacer certains éléments du circuit par des équivalents techniques.

  
Sont considérés, dans le cadre de la présente invention, comme équivalents techniques, ainsi qu'il résulte de ce qui précède :

  
1/- la substitution à la tour de lavage de tout système d'extraction de l'hydrogène sulfuré sous forme de sulfure alcalin ou autre; de soufre, ou de dérivés quelconques du soufre,

  
2/- le traitement par du charbon actif ou par

  
 <EMI ID=25.1>   <EMI ID=26.1> 

  
séparation soit du sulfure de carbone, soit de l'hydrogène sulfuré.

  
Dans la récupération de l'hydrogène sulfuré à l'aide d'une tour de lavage comme prévu ci-dessus, plusieurs cas peuvent se présenter, entre autres ;
- 1)- On ne oherchepas à valoriser l'hydrogène sulfuré; il suffit alors de laver les gaz avec de l'eau et de rejeter les eaux sulfureuses.

  
 <EMI ID=27.1> 

  
fures neutres ou acides (de préférence sulfure de sodium ainsi qu'indiqué précédemment).

  
3)- On valorise l'hydrogène sulfuré sous une autre forme.

  
On a envisagé dans le deuxième cas précité; une solu-

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
plique aussi bien l'emploi de potasse caustique ou de solution caustique d'alcalino terreux ou autre.

  
La tour de lavage est alimentée avec une soluticn

  
 <EMI ID=30.1> 

  
des sels solides$' soit des solutions aussi concentrées que possible.

  
Lorsqu'on alimente. la colonne ou tour de lavage avec des solutions de soude caustique diluées fortement/ on récolte des solutions de sulfure trop peu concentrées pour pouvoir provoquer une cristallisation par simple refroidissement; au contraire si l'on fait l'alimentation avec des solutions de soude très concentrées, la cristallisation du sulfure neutre se produit déjà dans la colonne elle-même et peut provoquer un mauvais fonctionnement,' voire même des bouchages.

  
A leur entrée dans la tour de lavage les gaz ayant

  
 <EMI ID=31.1> 

  
serait peur économique de les laver a une température notablement au-dessus ou au-dessous de ces limites. Or le maximum de solubilité du sulfure de sodium neutre dans l'eau est, compté

  
 <EMI ID=32.1> 

  
Mais,\ si au lieu de ne faire intervenir que la différence de solubilité par refroidissement, on sale par addition de soude caustique,' le sulfure de sodium,' on augmente considé-

  
 <EMI ID=33.1> 

  
simple essorage.

  
Sur la fig. 2 des dessins on a représenté la solubilité du sulfure de sodium en fonction de 'la température

  
 <EMI ID=34.1> 

  
caustique libre (0 à 400 gr./l). Quelle que soit la température l'effet du salage est considérable même pour des teneurs faibles de soude caustique libre.

  
 <EMI ID=35.1> 

  
200 gr./l de soude libre, d'une solution:, sortant saturée en

  
 <EMI ID=36.1> 

  
tient à la sortie de la colonne 260 gr./l de sulfure compté

  
 <EMI ID=37.1>  180 gr./l.de sel à 9 mol. d'eau. Ce sont donc 600 gr./l.de sel

  
 <EMI ID=38.1> 

  
lement,' sans l'effet de salage.

  
Si l'on part d'une solution saturée à 30-et refroi-

  
 <EMI ID=39.1> 

  
gr./l.de sel à 9 mol. d'eau alors que le même refroidissement de la solution salée par 100 gr./l.de soude libre donne une cristallisation de 300 gr./l. du même sel à 9 mol. d'eau.

  
Le salage provoque une notable élévation de température du mélange,' un refroidissement est donc indispensable mais, si; pour maintenir constante la température des eaux de

  
 <EMI ID=40.1> 

  
pérature initiale, on provoque néanmoins une cristallisation de 200 gr./l. par salage avec 100 gr./l.,. de soude libre ou

  
 <EMI ID=41.1> 

  
Sur la cristallisation par refroidissement; le salage possède en outre l'avantage technique souvent très appréciable d'une cristallisation'instantanée; de plus; la notable élévation de- température provoquée par le salage accompagné de cristallisation améliore l'échange de température.

  
L'invention n'est toutefois pas limitée aux seuls

  
 <EMI ID=42.1> 

  
effet constaté qu'une solution de sulfure neutre débarrasse les gaz de leur hydrogène sulfuré d'une manière très satisfaisante jusqu'à ce que, pratiquement, la totalité du sulfure neutre soit transformée en sulfure acide. gour cela il suffit que la solu-

  
 <EMI ID=43.1> 

  
-il résulte de la combinaison de l'utilisation de la solution jusqu'à formation du sel acide avec le salage par la soude libre,' une nouvelle et importante augmentation de la quantité de sulfure récupérable par unité de volume de solution soutirée du circuit de la colonne de lavage.

  
 <EMI ID=44.1>   <EMI ID=45.1> 

  
tient en plus des 200 gr./l. de soude libre, 180 gr./l. de sul-

  
 <EMI ID=46.1> 

  
compté anhydre. Après transformation de la soude en sulfure, on atteint la limite de solubilité qui est de 260 gr./l. (anhydre), le sulfure continue à absorber de l'hydrogène sulfuré jusqu'à transformation pratiquement totale en sel acide (le sulfure acide étant plus soluble que le sulfure neutre, il n'y a aucun

  
 <EMI ID=47.1> 

  
260 gr./l. ; il faut en plus 200 gr./l. de soude libre pour le salage, soit au total 460 gr. de soude caustique.

  
 <EMI ID=48.1> 

  
rage 520 - 60 gr./l. de sel anhydre,' sous forme d'environ

  
 <EMI ID=49.1> 

  
d'eau mère. Avec le selon a donc éliminé environ 1050 gr. d'eau qu'on ajoute avantageusement en même temps que la soude. En pratique on effectue la neutralisation et le salage par addition de 460 gr. de soude dans 1050 gr. d'eau; c'est-à-dire

  
 <EMI ID=50.1> 

  
Après essorage on dispose d'un volume inchangé d'égoût qu'il

  
 <EMI ID=51.1> 

  
parer à tous risques de cristallisation.

  
Grâce à la combinaison de l'utilisation jusqu'à for-

  
 <EMI ID=52.1> 

  
fabrication que des solutions saturées (à température ordinaire) de soude caustique et on récolte par simple essorage de la solution salée et refroidie mais non concentrée par

  
 <EMI ID=53.1> 

  
litre de solution prélevée à la base de la colonne.

  
ne 

  
 <EMI ID=54.1>   <EMI ID=55.1> 

  
salage par 100 gr./l. de soude libre,' on aura au départ une solution, contenait en plus des 100 gr./l. de soude libre; 155 à
160 gr./l. de sulfure neutre anhydre. Après transformation pratiquement totale en sel acide des 255 à 260 gr./l. de sel neutre; formée intermédiairement, il faut,' pour la neutralisation

  
 <EMI ID=56.1> 

  
ajouter 360 gr. de soude caustique. L'essorage donne près de
1200 gr. de sel à 9 mol. d'eau contenant 8-10 % de son poids d'eau mère. L'élimination d'eau correspond à presque 800 gr, de sorte que même dans ces conditions modifiées; l'apport de soude se fait sous forme de solution saturée à température ordinaire.

  
Pour empêcher que l'utilisation d'une soude technique accumule constamment les impuretés dans l'égout et finalement souille le sulfure cristallisé,' on opère avec une solution légèrement plus faible et périodiquement; ou d'une manière continue,' on.soutire des eaux-mères salées ou non. On évite ainsi toute cristallisation des impuretés. Généralement il n'est ni nécessaire,' ni même utile de filtrer la solution du sel acide sortant de la oolonne avant de neutraliser et saler, pour obtenir un sulfure neutre parfaitement blanc et techniquement pur.

  
Si; dans l'élimination de l'hydrogène sulfuré, on préfère récolter du sulfure acide; on réduit en conséquence la consommation de soude caustique et on évite l'essorage. Pour déterminer la concentration de la soude d'alimentation la plus élevée possible; en fonction de la température de marche de

  
la colonne en vue de récolter des solutions de sel aoide concentrées au maximum sans risquer des cristallisations dans la

  
 <EMI ID=57.1>

Claims

<EMI ID=58.1>

passement de ces limites pour l'alimentation ou toute baisse

de température dans la colonne-; risque d'entraîner des perturbations par cristallisation.

L'invention n'est pas limitée à l'obtention de sulfures neutres alcalins ou alcaline-terreux provenant d'un

lavage de mélange gazeux contenant de l'hydrogène sulfuré et

obtenus par salage caustique,' mais s'étend également à la

combinaison du lavage poussé jusqu'à la formation des sels

acides suivi ou non d'une neutralisation, d'un salage et d'un

essorage; elle comprend également l'alimentation rationnelle

des colonnes en vue de l'obtention des solutions les plus

concentrées possibles sans risques de cristallisation intermédiaire. Il va de soi qu'il ne suffit pas d'opérer le lavage des

<EMI ID=59.1>

ou de modifier les conditions de neutralisation, salage ou

essorage ou de changer les mélanges gazeux à traiter pour

sortir du cadre de l'inventicn.

<EMI ID=60.1>

Perfectionnement dans la fabrication de la viscose

intéressant la récupération du sulfure de carbone par condensation par le froid; absorption par les liquides ou adsorption

<EMI ID=61.1>

actif hors des appareils de coagulation caractérisé par les

points suivants pris ensemble ou séparément : :

1)- La récupération du sulfure de carbone est effectuée dans

un circuit fermé de gaz inerte; de préférence de l'azote.

2)- A titre d'exemple de réalisation; une installation

comportant trois adsorbeurs remplis d'adsorbant solide, dans

laquelle la cuve de trempage est surmontée d'une cloche reliée

à sa sortie à un premier circuit fermé de gaz inerte, propre à

la récupération du sulfure de carbone, comprenant un venti- <EMI ID=62.1>

tion-distillation et séchage-refroidissement - une tour de lavage ou dispositif analogue,' ainsi qu'un gazomètre-tampon d'ou

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de l'adsorbant solide, le dit gaz inerte étant prélevé dans le gazomètre à l'aide d'un ventilateur,' passé dans une batterie de chauffage pendant la période de séchage du charbon actif (batterie mise hors circuit pendant la période de refroidissement du charbon actif) puis traversant les adsorbeurs pour finalement retourner au gazomètre.

3)- Autre exemple de réalisation de l'invention dans lequel un seul circuit assure la récupération du sulfure de carbone et la régénération du charbon actif,' l'adsorbeur en phase de séchage-refroidissement étant placé en.. série avec l'adsorbeur en phase d'adsorption.

<EMI ID=64.1>

duels de récupération-de sulfure de carbone est assurée par lavage avec des solutions alcalines,' par les moyens ci-après réalisés conjointement ou de façon distincte :

- transformation directe de l'hydrogène sulfuré en sulfure neutre séparé par salage et essorage; - passage intermédiaire par le sulfure acide suivi de sa transformation en sel neutre puis salage et essorage,' - production pure et simple de solutions de sulfures acides.

<EMI ID=65.1>

<EMI ID=66.1>

tout autre système d'extraction d'hydrogène sulfuré,' sous forme de sulfure alcalin ou autre,' de soufre ou de dérivés quelconques du soufre.

6)- Variantes dans lesquelles le traitement par du charbon actif ou tous autres adsorbants solides ou absorbants liquides est remplacé par la liquéfaction par condensation.