<Desc/Clms Page number 1>
pour:"Procédé d'épuration des gaz ; la présente invention concerne I'épuration par voie humide des sous-produits gazeux des fours à coke, en ce qui concerne la séparation et la récupération de l'hydrogène sulfureux qu'ils contiennent* L'invention Concerne plus par- ticulièrement un procédé de séparation et de récupération de l'hydrogène sulfuré consistant à laver les gaz de fours à coke avec un agent absorbant aqueux et à régénérer l'absorbant en le chauffant sous une pression inférieure à la pression atmosphérque,
Le procédé épure les gaz dans une mesure élevée et fournit aussi l'hydrogène sulfure sous une forme permettant' par exemple), de l'employer pour fabriquer l'acide sulfurique.
Le principal objet de l'invetion est l'éta-
<Desc/Clms Page number 2>
blissement d'un procédé de séparation et de récupération de l'hydrogène sulfuré contenu dans les gaz de fours à coke sans être mis en contact aveo l'air, ce qui rend l'opération économique*
Un autre objet de l'invention est l'établisse- ment d'un processus qui soit plus étroitement combiné avec le système recueillant les nous-produits d'une cokerie, afin de réaliser les avantages généraux d'une opération économique.
Exposée 'brièvement, la présente invention con- siste en un procède de récupération de l'hydrogène sulfure contenu dans les gaz de fours à coke par le lavage de ceux- ai au moyen d'une solution alcaline aqueuse, la régénération de cette ¯solution sous une pression réduite et la libération de l'hydrogène sulfuré dissous dans cette solution, cette dernière opération étant effectuée en chauffant l'absorbant usé par contact direct avec la vapeur produite par la vapo- risation de l'absorbant, lequel a été chauffe par contact indirect avec les gaz chauds des fours à ooke et vaporisé sous l'effet de la pression réduite qui règne dans le régé- nérecteur.
Le chauff ge de la solution régénérée produit, en même temps, le refroidissement de:, gaz de fours à coke sor- tant du dispositif collecteur d'une batterie (le four!-:, ana- logue à celui que produit le refroidisseur primaire indirect ordinaire.
Dans le dessin annexe qui représente, pour les besoins de l'explication, un appareillage préfère au moyen duquel l'invention peut être réalisée et appliquée, san, toutefois, limiter l'invention telle qu'elle est ré- sumée plus loin, spécialement à cet exemple ou à ces exem- ples représentes, la figure unique est une vue en élévation schématique d'un appareillage servant à la séparation et à la récupération continues de l'hydrogène sulfuré- contenu
<Desc/Clms Page number 3>
dans les gaz de fours à coke, aveo utilisation de la chaleur du système des sous-produits pour larécupération de l'hydro- gène sulfure.
Référence faite à cette figure, le gaz de four à coke contenent l'hydrogène sulfuré arrive par une conduite 2 dans un épurateur 4 renfermant un remplissage, dans lequel ce gaz s'élève en sens inverse et au contact d'un agent ab- aorbant descendant continuellement, par exemple, une solu- tion aqueuse de carbonate de soude.
Cette solution, en pas- sant dans l'épurateur 4, absorbe l'hydrogène sulfuré du gaz de fours à coke qui s'écoule en sens inverse du sien: Le gaz ainsi traité sort de l'épur teur par le sommet de celui-ci et s'en va dans l'appareillage complémentaire du système collecteur des sous-produits, par le conduites. Le courant de la solution absorbante usée sort par le fond de l'épura- teur 4 pour aller, par une conduite comportant une valve 8, dans un réservoir de pompage 10, dans lequel arrive égale- ment, par une conduite à valve 12, de la solution absorbante fraîchement préparée. Cette solution fraîche est préparée dans un sac mélangeur 14 dans lequel arrive de l'eau par une conduite 16, ainsi que du carbonate de soude, par exem- ple, dont le mélange sefait dans ce bac.
La solution absor- bante fraîche est prise, .dans le bac mélangeur 14 par une pompe 20, par la conduite 18, et envoyée par la conduite 12 au réservoir de pompage 10 mentionné plus haut. La' solu- tion absorbante usée sortant du. réservoir de pompage 10, 'est refoulée par une pompe 2,2 à travers la conduite 24, jusqu'au sommet d'une colonne de régénération 26 et répan- due par des ajutages 28 en un courant ruisselant sur le. remplissage de la colonne. Dans le régénérateur 25 la so- lution absorbante usée est mine en contact direct avea le courant montant en sens inverse des gaz et vapeurs qui @
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
libèrent cori.inuel.e4:VxI: l'hydrogène sulfure dissous dans la solution usée et Qui rz.èrezt ainsi la solution descen- dante.
La <:rvi.on de la solution uses par le,3 vapeurs entro.Ínúec en sons inverse du chien peut être complCtúe par la. chaleur -provenant d'un bouilleur 27.
La solution. absorbante u::;úe relativeaent froide qui arrive au soumet du rogunorateur 26 agit aussi comme un agent de condensation partielle de la vapeur qui traverse la colonne de régénération.
EMI4.2
l'hydrogène snlfnrl et le rede de la vapeur mdangue avec lui, partant du soumet du régénérateur 26, ar- rivent par une conduite 30 dar,s un condenseur 32 où une par- tie plue grande de la vapeur restante est oondenace. Be .a, l'hydrogène sulfure va, par une conduite .gaz, dans un deuxiè- me condenseur 36 de plus petites dimensions, dans lequel se condense, en principe, le reste de la vapeur.
L'hydrogène sul-
EMI4.3
fura a l'ütat techniquement ses est continuellement aspiré hors de ce condenseur 36, à travers une conduite 38, par la pompe à vide 40 au moyen de laquelle toute la zone de
EMI4.4
ràgJnàration est maintenue sous une pression inférieure à la preuuion atmosphérique et l'hydrogène sulfuru est, aussi, re- foula à travers tii.<e conduite 42, vers un point où il est uti- lisa.
La noiution absorbante rgcrc;x.:e eit reprise à la base du, régénérateur 'J6, travers une conduite <3,1, par une pompe i6 et envoyée ensuite, par une conduite 18 dans lef: serpentins de chauffage 50 d'un échangeur de chaleur liquide -gaz 52. Cette pompe 46 contraint la solution à pas- ser par lez voies inàigaéez, de la zone de pression inférieu- re à la pression atmosphère existant dans le régénérateur 26, dans une zône de pression supérieure existant dans ces serpentins 50. Ces serpentins de chauffage 50 sont disposés @
<Desc/Clms Page number 5>
et fonctionnent en série.
Le gaz chaud des fours à coke, venant directe- ment d'un dispositif collecteur d'une batterie de fours à sous-produitsest envoyé, à travers un dispositif d'aspira- tion 54 et une valve 56, au sommet de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 52 qui fait offioet en même temps, à l'égard des gaz des. fours à coke, de refrcidisseur primaire indirect.
Ce gaz de fours à coke est continuellement mis en contact indirect avec la solution absorbante relativement froide, cir- culant en sens inverse dans les serpentins de chauffage 50.
Le gaz des fours descend dans la colonne 52 et en sort par la conduite à valve 58 à une température diminuée et avea une teneur réduite en conséquence.en humidité et en aonsti- tuants goudronneux, comme cela sera indiqua plus complètement plus loin'. la solution absorbante régénérée, chauffée et partiellement vaporisée, sort des serpentins de chauffage 50 de l'échangeur de chaleur 52 par une conduite à valve 59 et retourne à la base du régénérateur 26, rentrant ainsi dans le circuit fermé décrit plus haut.
En arrivant dans le régé- nérateur 26, qui est maintenu sous un vide partiel, la solu- tion chauffée se vaporise et s'élève dans cette colonne à travers le remplissage qu'elle renferme, sous forme d'un courant directement en contact avec la solution usée descen- dante et de sens inverse de celui de cette solution.
Une autre partie de la solution régénérée est pompée dans le fond du régénérateur 26, à travers une con- duite 60, par une pompe 62 et envoyée par celle-ci, à tra- vers une conduite 64, jusqu'à un refroidisseur 66 qui com- porte, d'une manière connue, des tubulures respectives d'en- trée et de sortie d'eau de refroidissement 68 et 70.
La so- lution régénérée, une fois refroidie, remonte de ce re refroidisseur 66 par une conduite à valve 72, jusqu'au
<Desc/Clms Page number 6>
met de l'épurateur 4, où elle est répandue par des ajutages 74 sur leremplissage qu'il renferme*
La vapeur condensée s'écoule des oor.denseurs 32 et 36, par les conduites respectives 76 et 78, dans un ré- servoir de pompage 80.
Le produit de ces condensations ainsi collecte est pompé dans ce réservoir 80 par une pompe 82 et envoyé par celle-ci dans le fond de l'opérateur 4, par une conduite 84; arrive là, il se mélange avec la solution usée, afin d'être, en même temps, régéméré et traînté pour être débrarrassé de tout l'hydrogène sulfuré qui y est dissous.
Dans l'application pratique de la présente inven- tion, le gaz de fours à coke, qui est saturé par lalessive avec laquelle ce gaz a été aspergé dans le dispositif collec- teur et qui est à une tempér ture de 80 0 environ, est, comme on l'a indiqué plus haut, mis en contact indirect con- tinu avec un courant de solution absorbante relativement froi- de, de sens inverse.
Pendant son passage de haut en bas à travers l'échangeur de chaleur 52, ce gaz se refroidit d'environ dix degrés centigrades, soit à 70 C environ. Une plus grande partie de la chaleur cédéa à la solution régénérée dans l'é- changeur de chaleur 52 provient de la chaleur de condensation, plus spécialement de l'humidit dont le gaz des fours est saturé par son aspersion avec de la lessive dans le disposi- tif collecteur, et des matières goudronneuses contenues dans le gaz chaud des fours.
La température de la solution absorbante ré- générée est $levée d'environ 10 C dans l'échangeur de chaleur 52, habituellement de 50 C environ à 60 a envi- ron. On a Pbservé que cette dernière température est une
<Desc/Clms Page number 7>
température optima pour la régénération de la solution usée sous une pression inférieure à la pression atmosphérique. La solution ainsi chauffée à cette température se vaporise dès qu'elle entre dans la zone de la dépression qui règne dans le régénérateur 26 et peut être vaporisée en partie dans les plus élevés des serpentins refroidisseurs 50.
En fait, cependant, la contrepression des vapeurs dans les tuyaux maintiendra la solution absorbante dans la phase liquide, dans ces serpentins refroidisseurs 50.
Bien que, dans la disposition préférée qui vient d'être exposée, on ait prévu un moyen pour faire passer dans l'échangeur gaz-liquide 52 toute fraction désirée des gaz des fours à coke, le procédé peut cependant être mis en oeuvre sim- plument en employant le débit gazeux total de la batterie de fours à coke pour régénérer la solution absorbante, en épurant la totalité des gaz produits: ,Le procédé complémentaire d'épuration des gaz de fours à coke, en ce qui concerne leur contenu en hydrogène sulfuré, qui a été exposé plus haut, donne, comme produit de la méthode, un hydrogène sulfuré dans un état technique tel qu'il est propre à la fabrication de l'acide sulfurique,par exemple.
Le procède, tel qu'il a été exposé et présente
EMI7.1
particulièrement, esb principalement appliqué à une marche con- tinue. Bien que,l'invention, telle qu'elle a été exposée plus haut, soit réalisée sous une forme et d'une manière particu- lières, elle peut être' réalisée de diverses manières dans le champ du résumé qui suit:
EMI7.2
rr$EÜEND I C flI' II1'C Stt