Procédé pour fabriquer des solutions de nitrate d'ammonium hautement
concentrées par évaporation dans des appareils à multiples chaudières
Pour fabriquer des solutions salines hautement concentrées
à partir de solutions salines diluées, on vaporise généralement
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liser la vapeur de chauffe, on réunit souvent plusieurs chaudières de ce genre, par exemple deux ou trois, en un appareil multiple et on raccorde entre elles ces chaudières de façon que les
vapeurs d'évaporation de la chaudière dans laquelle entre la solution saline diluée soient employées comme vapeur de chauffe pour
la chaudière suivante, contenant la solution saline concentrée.
Il est toutefois nécessaire que dans chaque chaudière montée en
<EMI ID=2.1> de façon que la température d'ébullition de la solution saline s'assimile à la température décroissante des vapeurs d'évaporation. C'est ainsi que, par exemple, on fait fonctionner généraleriient la première chaudière sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, tandis que la deuxième et, éventuellement, la troisième chaudière fonctionnent sous une dépression. La solution saline définitivement évaporée est par conséquent obtenue dans la chaudière fonctionnant sous la pression minimum..
Ce procédé est employé avec succès de préférence dans
les cas où on veut que le sel cristallise déjà au cours de l'évaporation . Par contre, pour la production de solutions hautement concentrées ou de sels fondus, ce procédé ne convient guère, étant donné que dans ces cas, par suite de la température relativement peu élevée des vapeurs d'évaporation, ou bien l'efficacité des chaudières tombe en-dessous des limites admissibles, ou bien la température des vapeurs d'évaporation provenant de la chaudière d'amont ne suffit pas à maintenir à l'état liquide le sel fondu.
Pour cette raison on emploie pour la production de solutions salines hautement concentrées ou de sels fondus, par exemple de nitrate d'ammonium fondu, des évaporateurs multiples
où une partie de l'eau à vaporiser est vaporisée dans un appareil à deux chaudières, par exemple de la façon décrite ci-dessus, et où la solution ainsi préconcentrée est ensuite amenée à la concentration voulue dans une troisième chaudière, qui est alors chauffée à la vapeur vive. Cette disposition présente l'inconvénient qu'il faut beaucoup de vapeur vive, étant donné que seulement une proportion relativement faible des vapeurs d'évaporation peut être utilisée pour la préconcentration de la solution, tandis que les vapeurs d'évaporation de la deuxième et de la troisième chaudière doivent être condensées sans profit, par refroidissement direct ou indirect.
Or on a trouvé qu'on peut obvier de manière très simple
à ces inconvénients lors de la concentration des solutions de ni-
<EMI ID=3.1> trate d'ammonium, en envoyant la solution de nitrate d'ammonium
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tion et soumise à la pression minimum de tout le système, en lui faisant'parcourir ensuite d'autres chaudières chauffées elles aussi au moyen de vapeurs d'évaporation, qui sont éventuellement montées en aval de cette chaudière, et en retirant d'une dernière chaudière, chauffée à la vapeur vive, dans laquelle règne la pression maximum de tout le système évaporateur la solution saline hautement concentrée ou le sel fondu. On réussit ainsi à évaporer les solutions de nitrate d'ammonium complètement ou jusqu'à la concentration voulue dans un.évaporateur multiple à vide, avec un bon rendement de l'appareil, tout en utilisant pour la préconcentration de la solution le pouvoir chauffant total des vapeurs d'évaporation.
Comparativement à l'évaporation dans un simple appareil à vide on réalise de la sorte une économie de vapeur allant jusqu'à 50%, et comparativement à l'évaporation dans un évaporateur à deux chaudières suivi d'une chaudière chauffée à
là vapeur vive, une économie de vapeur allant jusqu'à 30%.
La fig. 1 des dessins annexés représente le fonctionnement conforme à l'invention, appliqué à..un. évaporateur double.
La solution de nitrate d'ammonium diluée entre par une conduite a dans une chaudière de pré-évaporation I dans laquelle règne une pression aussi faible que possible. On y évapore sensiblement la moitié de l'eau. Les vapeurs d'évaporation se rendent par une conduite 1 dans un condenseur K où on utilise éventuellement leur chaleur sensible, par exemple pour préchauffer la solution. La solution préconcentrée de cette manière se rend par gravité, par une conduite b, dans une chaudière d'évaporation finale II. Ici règne une pression qui dépasse par exemple de 200 à 500 mm de mercure la pression régnant dans la chaudière I. La chaudière d'évaporation finale II est chauffée au moyen de vapeur vive entrant
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tendance à la décomposition du nitrate d'ammonium la vapeur de chauffe ne doit pas dépasser une température de 160[deg.]. On réussit néanmoins sans plus, à cette température et même à une température encore moins élevée, à maintenir à l'état de vive ébullition la solution de nitrate d'ammonium à 90-96% obtenue dans la chaudière d'évaporation finale. La solution hautement concentrée ou le sel fondu quitte la chaudière par une conduite d. L'eau de condensa-
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chauffer la solution. Les vapeurs d'évaporation se rendent par une
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de la chaudière de pré-évaporation I, chambre dans laquelle règne une dépression correspondant à celle de la chambre d'évaporation de la chaudière d'évaporation finale II. Les vapeurs d'évaporation
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leur chaleur de vaporisation à la solution diluée. La chaleur sensible du condensat ainsi produit qui quitte la chambre de chauffe
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munique par une conduite h de faible section avec la pompe à vide V. On règle le vide dans la chambre de chauffe Hl de manière qu'il corresponde aux nécessités de la chambre d'évaporation de la,chaudière d'évaporation finale II.
Comme on le voit, avec ce mode de fonctionnement, à l'opposé des procédés employés jusqu'� présent, la solution diluée entre dans la chaudière où règnent la température de chauffe et la pression minima, tandis que la solution saline hautement concentrée ou le sel fondu est évacué de la chaudière où règnent la température et la pression maxima. On réalise ainsi, comparativement à l'évaporation dans les appareils à vide à une seule chaudière du même type, une économie de vapeur de 40% et, comparativement à l'évaporation dans un évaporateur à plusieurs chaudières suivi d'une chaudière chauffée à la vapeur vive, une économie de vapeur
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La fig. 2 des dessins annexés représente l'application de l'invention à un évaporateur à trois chaudières. Dans ce cas la solution de nitrate d'ammonium diluée se rend d'abord par une conduite a à une chaudière de pré-évaporation I dans laquelle règne un vide aussi élevé que possible. Dans la chaudière de préévaporation I, de même que dans les chaudières montées en aval, on concentre la solution à un degré tel que sa température d'ébullition y soit inférieure à la température de condensation de la
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gnant dans celle-ci. La solution préconcentrée se rend par gravité, par une conduite' b, dans une chaudière intermédiaire II où elle subit une concentration ultérieure. De la chaudière inter-
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ration finale III d'où sort par une conduite d un sel fondu contenant 95 à 96% de nitrate d'ammonium. La chaudière d'évaporation finale III est chauffée au moyen de vapeur vive à 5 atmosphères effectives (correspondant à une température d'environ 160[deg.]), entrant par une conduite e. Les vapeurs d'évaporation provenant de la chaudière d'évaporation finale III se rendent par une conduite f dans la chambre de chauffe H2 de la chaudière intermédiaire II, chambre
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ration de la chaudière intermédiaire II sont utilisées pour chauffer la chaudière de pré-évaporation I après avoir parcouru une conduite k. Le condensat se formant dans les chambres de chauffe des chaudières se rend dans les chambres de chauffe respectives des chaudières montées en amont de ces chaudières et y cède une partie de sa chaleur sensible. Le condensat provenant de la chambre
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gravité, par une conduite 1 pour utiliser à toute fin voulue la chaleur sensible qui y est encore contenue. En employant de Cette manière un évaporateur à trois chaudières, on réalise comparativement au procédé à une chaudière une économie de vapeur de 46%.
Au lieu des chaudières Robert représentées sur les dessins, on peut employer tout autre système de chaudières, par exemple des chaudières à circulation forcée ou "circulateurs". De même, il est indifférent que l'évaporation se fasse de manière continue ou
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