"Procède de séparation directe de l'acide acétique à très haute concentration d'avec les vapeurs et gaz de la distillation des bois." Priorité d'une demande de brevet en Autriche déposée
le 7 mai 1947 et d'une demande de certificat d'addition y attachée déposée en Autriche le 4 juin 1947.
L'extraction de l'acide acétique directement à partir
des gaz et vapeurs chauds provenant de la distillation du bois, au moyen d'huiles de goudron de bois lourdes est un procédé connu. L'utilisation de mélangés azéotropiques d'eau et de liquides non miscibles à l'eau, distillant facilement, pour la concentration de l'acide acétique dilué est également connue en elle-même, mais cette utilisation faite en présence de gaz non condensables n'est pas connue et on n'a pas non plus décrit ou faityusage de son application directe au mélange de vapeurs et de gaz provenant de la distillation du bois.
L'extraction de l'acide acétique par application des deux procédés précités demande un reflux important dans la colonne de lavage et d'extraction utilisée, pour l'obtention de l'évacuation de la chaleur de condensation de l'acide acétique et d'une partie de l'eau qui se dégage. En effet, lors du lavage des vapeurs et gaz provenant de la distillation du bois, par de l'huile lourde de goudron de bois, il ne se produit une concentration de l'acide acétique que du double, c'est-à-dire que la moitié de l'eau en présence se condense en même temps et cette eau s'écoule avec l'acide acétique extrait et l'huile lourde de goudron de bois dans la colonne de distillation disposée en-dessous de la colonne de lavage;
colonne de distillation dans laquelle l'acide n'est rectifié tout d'abord que jusqu'à 80 ou 90%àl'état dissous dans l'huile de goudron de bois, pour être .évacué à chaud avec l'huile de goudron de bois vers une installation de décomposition;il en est de même, d'autre part, pour la concentration
de l'acide acétique aqueux à l'aide de liquides distillant facilement, et formant avec l'eau un mélange azéotropique. Ce reflux aqueux important dans la colonne de lavage, qui doit être produit au moyen d'un condenseur, et la chaleur mise en oeuvre pour sa vaporisation sont sans utilité pour le but poursuivi en propre par l'extraction dans la colonne de lavage, ils constituent une charge pour l'appareillage et pour le bilan thermique de l'ensemble du processus.
Si on utilise toutefois, en plus de l'huile d'extraction, un liquide auxiliaire distillant facilement, et formant avec l'eau un mélange azéotropique distillant à basse température, on peut entièrement se dispenser de la formation d'un reflux aqueux lorsqu'on calcule la quantité de liquide auxiliaire par rapport à la quantité d'huile d'extraction et par rapport au mélange d'acide acétique et de vapeur d'eau, de telle sorte, que, par sa vaporisation dans la colonne de lavage, on consomme tout juste la chaleur
<EMI ID=1.1>
la température qui est nécessaire à l'obtention de la retenue complète de l'acide acétique par l'huile lourde de goudron de bois.
Cette combinaison n'est pas. cependant un simple remplacement d'un procédé de reflux aqueux. Le liquide auxiliaire provoque en effet par lui-même une séparation de/1.'acide acétique d'avec l'eau. La conséquence en est au contraire qu'à l'extrémité inférieure de la colonne de lavage, en dessous de l'entrée des vapeurs et gaz, débarrassés du goudron, provenant de la distillation du bois, il se produit une concentration de l'acide acétique qui est sensiblement plus élevée que lorsqu'on utilise uniquement l'huile lourde de goudron.de bois.
Les deux phénomènes produisent même un effet qui
est supérieur à celui qui serait indiqué par la moyenne arithmétique des deux phénomènes individuels.
L'acide acétique dissous dans l'huile servant à l'extraction est, cette fois-ci, à une concentration qui est d'au moins trois à quatre fois celle qui existe dans le mélange de vapeurs et de gaz qui arrive.
Comme la consommation totale de chaleur de chaque rectification dépend uniquement du rapport entre la concentration de la substance à séparer d'une part dans la vapeur et d'autre part dans le liquide à l'emplacement de l'appareillage où se fait l'arrivée du mélange initial, ce procédé représente une réduction considérable de la consommation de chaleur, et on peut pro-duire dans la colonne de rectification qui se trouve en dessous de la colonne de lavage de l'acide acétique très fortement con-
<EMI ID=2.1>
que l'on décompose d'une manière connue, dans un appareillage de décomposition, en de l'acide acétique concentré exempt d'huile et en de l'huile lourde de goudron de bois exempte d'acide.
<EMI ID=3.1>
quantité appréciable dans la colonne de distillation.
Une autre condition à réaliser consiste en ce que le liquide auxiliaire, entraîné à l'état de vapeur en quantité sensible, par les gaz non condensables, même après le refroidissement le plus intense de ces gaz, puisse être récupéré dans ces gaz de façon complète et sans apport de chaleur ni utilisation d'une nouvelle substance.
On parvient à ce résultat de façon parfaite en faisant ruisseler sur les gaz non condensables, et après la condensation de l'eau, de la majeure partie des constituants de l'esprit de bois et de la majeure partie de liquide auxiliaire et après refroidissement des gaz jusqu'à une température basse,
dans un laveur à contre-courant, la totalité de l'huile lourde
de goudron de bois froide qu'on obt�ient après séparation de l'acide acétique et après refroidissement au cours du processus. L'huile lourde du goudron de bois froide retire d'une façon pratiquement complète les fractions du liquide auxiliaire distillant facilement qui sont entraînées par les gaz. L'huile lourde de goudron de bois qui s'écoule à l'état froid du laveur et qui contient le reste du liquide auxiliaire est réchauffée sans dépense,au cours du processus, dans un échangeur de chaleur et est réintroduite sans séparation directement au sommet de la colonne de lavage. A la température qui règne dans la colonne de lavage, l'huile lourde de goudron de bois abandonne de nouveau de façon complète en présence de la vapeur d'eau les fractions dissoutes du liquide auxiliaire. Mais il faut que ce dernier corresponde
à ces conditions.
Comme huile lourde de goudron de bois, on utilise
le produit naturel de la distillation du goudron de bois qui distille entre 1700 et 2309 centrigrades environ et qui con-
<EMI ID=4.1>
Comme liquide auxiliaire, on peut utiliser les substances suivantes :
L'huile d'esprit de bois distillant entre 90
<EMI ID=5.1>
fraction distillant à une température plus élevée, les acétates de propyle, de butyle, d'isobutyle et d'amyle, l'éther-sel méthylique des acides propionique, butyrique et valérique et des hydrocarbures benzéniques distillant entre
<EMI ID=6.1>
Les quantités relatives d'huile lourde de goudron de bois et de liquide auxiliaire distillant facilement qu'on utilise dépendent du rapport entre l'acide acétique et l'eau et de la chaleur de vaporisation du liquide auxiliaire distillant facilement,et elles sont par conséquent différentes suivant les conditions de la carbonisation.
En général, il suffit, pour la mise en oeuvre du procédé, de 1,5 à 2 parties d'huile lourde de goudron de bois pour une partie d'acide pyroligneux dilué et condensable et
2 à 2,5 parties de liquide auxiliaire.
Le procédé demande la quantité de chaleur la plus faible de tous les procédés connus jusqu'ici pour le même résultat.
Le procédé suivant l'invention va être décrit ci-après en regard du dessin annexé donnant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation du dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.
Dans la figure unique du dessin annexé, 1 désigne l'entrée du mélange de vapeurs et de gaz provenant de la distillation du bois et ayant traversé un séparateur efficace du goudron, de sorte que ce mélange arrive exempt de goudron
<EMI ID=7.1>
lesappareils suivants au moyen du ventilateur 2. Ce ventilateur peut toutefois être monté également après les condenseurs et réfrigérants 4 à 7 ou après le laveur'$. Dans le cas de la forme de réalisation représentée à titre d'exemple, la colonne de lavage 3 fonctionne sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, dans les autres cas elle fonctionne sous une pression inférieure à la pression atmosphérique, ce qui est sans importance fondamentale pour le procédé et conduit simplement à d'autres températures dans la colonne de lavage.
Le mélange des vapeurs et gaz circule à travers la colonne de lavage 3 au sommet de laquelle arrivent de l'huile lourde de goudron de bois, réchauffée au préalable, et provenant de l'échangeur de chaleur 5, ainsi qu'un liquide auxiliaire distillant facilement, réchauffé au préalable dans l'échangeur de chaleur 4, ces liquides provoquant une retenue complète
de l'acide acétique par l'huile lourde de goudron de bois. L'équilibre de chaleur réalisé dans la colonne de lavage 3 provoque, sous une pression normale, la formation d'une tempéra-
<EMI ID=8.1>
qu'il soit nécessaire d'assurer un réglage par un reflux aqueux. On calorifuge au mieux la colonne de lavage.
Les vapeurs et gaz débarrassés de,l'acide acétique circulent successivement à travers les échangeurs de chaleur 4 et 5, puis à travers le condenseur 6. Au cours de ce passage, la majeure partie des vapeurs d'eau et d'esprit de bois et du liquide auxiliaire distillant facilement se condense. Dans le réfrigérant à gaz consécutif, on refroidit le gaz non condensable, et on y condense un nouveau reste de vapeurs. Les produits chauds de la condensation provenant des appareils 4 à 7 s'écoulent à travers un réfrigérant à serpentin 10, ils y sont refroidis jusqu'à la température juste nécessaire,par exemple 50[deg.], puis on sépare ce liquide dans le séparateur 11, réalisé par exemple sous la forme de ce qu'on appelle une bouteille florentine, en eau contenant de l'esprit de bois et en liquide auxiliaire distillant facilement.
L'eau contenant de l'espri t de bois s'écoule en 40 , et le liquide auxiliaire s'écoule vers le réservoir 17.
Les gaz non condensables provenant du bois, qui s'é-
<EMI ID=9.1>
lequel ce dernier leur retire complètement, au moyen d'huile loude de goudron de bois exempte d'acte et froide, les fractions entraînées de liquide auxiliaire distillant facilement. En 9, les gaz passent à l'appareil de lavage de l'esprit de bois.
A la sortie de la partie inférieure de la colonne de lavage 3, l'huile lourde de goudron de bois chargée d'acide acétique et d'eau passe dans la colonne de distillation 12.
Si le rapport entre l'acide acétique et l'eau dans le mélange qui arrive en 1 est égal par exemple à 1/9, le rapport à la sortie de la colonne de lavage est au moins égal à 4/6. Dans
la colonne de distillation, il se produit au moyen du cuiseur
<EMI ID=10.1>
faible retourne sous la forme de vapeur dans la colonne de la-vage dans laquelle elle pénètre par le bas. Le cuiseur 13
est, dans ce cas, un cuiseur à sepentin à plusieurs étages, chauffé par de la vapeur à partir de la conduite 14.
L'extrait formé d'huile lourde de goudron de bois
et d'acide acétique très concentré, est conduit par la pompe 19 par exemple dans un appareillage 20 à 27 dans lequel règne le vi de. 20 dédigne une colonne de rectification servant à séparer complètement les huiles de goudron de bois, 21 désigne une colon ne d'extraction complète des acides contenus dans l'huile de goudron de bois, 24 désigne un condenseur à reflux, 26 le robinet de réglage du reflux, 25 un condenseur des produits résiduels et un réfrigérant pour les gaz, 27 le réfrigérant de l'acide acétique, 22 le cuiseur à serpentin alimenté en vapeur
à partir de la conduite 23 tandis que dans l'appareil 30 on extrait des gaz d'échappement, par lavage avec une petite quantité d'huile froide de goudron de bois exempte d'acide, les vapeurs d'acide acétique entraînées, tandis que la fable quantité de liquide qui s'écoule est réintroduite dans l'appareil séparateur. 33 désigne un échangeur de chaleur dans lequel on peut réchauffer par exemple de l'eau d'esprit de bois, avant la
<EMI ID=11.1>
34 désigne une pompe aspirante pour l'huile chaude de goudron de bois débarrassée de ses acides. 35 désigne un réfrigérant à serpentin servant à achever le refroidissement de l'huile de goudron de buis exempte d'acide qu'on refoule ensuite dans le réservoir 36. La petite pompe 37 aspire à partir de ce réservoir un peu d'huile qu'elle refoule dans le laveur 30, tandis que la pompe 39 refoule la totalité de l'huile plusieurs fois vers le laveur 8 à gaz de bois. La pompe 38 refoule dans le réservoir 15 l'huile lourde de goudron de bois froide fournie par le procédé. A la sortie de ce réservoir, la pompe 16 refoule la quantité correcte d'huile lourde de goudron de bois, à travers le réchauffeur 5, dans la colonne de lavage 3.
La quantité principale de liquide auxiliaire recueillie dans le réservoir 17 est refoulée par la pompe 18 et à travers le réchauffeur 4 également au sommet de la colonne de lavage 3.
31 désigne une pompe à vide normale pour l'appareillage de décomposition, et 32 son échappement. L'acide acétique concentré s'écoule, à la sortie du réfrigérant 27, dans un récipient barométrique 28 et en 29 dans le réservoir collecteur.