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Perfectionnements relatifs à la. purification de gaz in- dustriels.
La présente invention concerna la purification des gas industriels contenant de l'hydrogène sulfuré considéré comme impureté.
On sait que l'hydrogène sulfuré réagit avec l'anhy- dride sulfureux et donne du soufre libre en même temps que des composée sulfurés non gazeux tels que des acides thio- niques. L'hydrogène sulfuré peut, de oo fait, être éliminée des gaz industriels, par l'addition d'une quantité d'anhy-
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drida sulfureux telle que l'on précipite tout le soufre présent, soit à l'état libre, soit combiné en acides thi-
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on1cues ou composée similaires.
La. réaction et la. dilution qui s'en suit normale-
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ment, est 03panant trop lente pour donner un procédé pra- tique d'élimination de l'hydrogène sulfura de ces gaz.
Selon la. présente invention, on a. trouvé qu'avec
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l'aiie d'adsorbants adéquats la. vitessd 'la la. réaction entra 'a.nh'iri i.'3 sulfureux et l'hydrogène sulfure pou- vait ytre aocélérée suffisamment pour en faire un procédé industriel pratique. Cotaue matière adsorbants, on paut employer presque toute matière de grande surface, 3t an pratique le oharbon actif ou l'alu:aina activée ont <5té trouvés p&rtiou1ière,.1enii utiles pour uener à bien le procé- dé présent.
Le procédé de la présente invention consiste fonda-
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Mentaisment à amener le gaz à purifier, dn l.l(Jl.o4e taups qus l'anhydride sulfureux, an contact avec un .matériau adsor-
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bant aûßua.t sous forue de copeaux., granulée ou autres particules.
Une taille convenable des particules est celle de
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la. classa de nib à 1 de pouoe ooi.L..s iia.Ll-'jre approximatif, cela. dépendant le 1' échelle de 1 'appareillage. L 'a.nhriri13 sulfureux et l'hydrogène sulfuré réagissent dans les pores de l'absorbant., précipitant ainsi le soufre des deux gaz.
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CoLtàe los espaces poreux vont s'obstruer à cause du sou- fre at des autres composée, il est nécessaire de régénérer l'adsorbant par tra.1 te1:lent therw1qua.
La rsnt1on de l'adsorbant peut strie réalisée par chauffage et passas j :i'air à travers oelui-oi, permet-
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tant ainsi qu'une oxydation se fasse sur l'ads.orbant. Les gaz résultants contiennent du soufra sous forae d'anhydri-
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de sulfureux. C'est là la source d3 1 anhydride sulfureux employé pour réaliser la réaction initiale. Les gaz de sor- tie de la chambre de régénération, contenant -le l 'anhydride sulfureux, peuvent être reconduits avec la quantité roqui- se à la chambre de purification ou à la conduite principale l'amenée du gaz à la chambra de purification.
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Une autre uútho1a pour retourner l'anhydride sulfu- reux à. la chambre de purification est de réabsorber l'anhy- dride sulfureux des gaz de régénération par un adsorbant ré généré, et par un dispositif l.1Óoa.nique adéquat, de renvoyer continuellement cet adsorbant à la chaubre de purification.
Un adsorbant fraicheiaent régénéré, qui n'a pas subi de traitement par après, paut âtre euployé pour éliL:inor des traces, soit d'hydrogène sulfuré soit d 'anhydride sulfu reux présentes dans le gaz, avant sa sortie de la chambre d purification.
L'anhydride sulfurique apparu en traces, ou même en plus grandes quantités, au cours du processus de régénérati on, n'est pas un produit désavantageux, car il peut aussi réagir avec l'hydrogène sulfuré dans le purificateur at pré-
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oipi tor le soufre et éventuellement les acides thioniques.
De ce proo3dv, résulte un surplus d'anhydride sulfu- reux approximativement égale au montant total d'hydrogène sulfuré présent à. l'origine dans le gaz.
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Si l'on désire, on peut employer pour la rn5rati- on une quantité d'air insuffisante pour oonvertir tout le soufre en anhydride sulfureux, de sorte que du soufre libre
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peut être régénéré com..,a tel par évaporât ion.
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Il présente invention peut être employée pour éliud ner non seulement l'hydrogène sulfuré des gaz industriels, mais aussi pour dépouiller les gaz contenantdes oouposés sulfurés du benzol et d'autres huiles et pour sécher les 6 Ceoi donna la, possibilité de roupro avec la oomuune pratiq
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d'employer un dispositif séparé pour éliminer et récupère le benzol et les autres huiles. Des composés sulfurés orga
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niques plus lourds, cornus du thiophne, sont aussi éliainéi à un certain .lauré par adsorption d'une façon semblable û, celle eaployée pour le benzol.
Dans l'élimina, tien de l'hydi gène sulfuré oonforuéucmt à cotte invention, il y a deux u1 pes essentielles. La. première est la. purification, dans la- quelle (dans les conditions nécessaires) l'interaction de l'hydrogène sulfuré at de l'anhydride sulfureux a. lieu sur
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une surface a3eorbantc, avec formation 4-a soufre et couposc sulfurés. La seconda ost la rE.Lnrat3on de 'adsorbant ut la formation de 'a.nh'::l:r11;) sulfureux requis pour la. réac- tion initiale.
En poursuivant l'invention de c:tte tanière, le ben- zol et autres hunes sont adnoeo-' s sur la surface d'adsorp- tion on neuo taps ue réagit l'hydrogène sulfuré avec l'a- nhydride sulfureux, avec formation de soufre et de composés sulfuras; l'adsorbant est alors traité à une température a-
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dq7-iate, intermédiaire entra c :Ils de la oha,.abre duo purifier tion t celle du r.;vnratur par le-ouol lu bonzol est 611- aine da l'adsorhamt avant que l'adsorbant na soit régénéré à la taupérature plus élevés.
Il n'y a pas clue le benzol et les autres huiles qui soient adsorbés de otte façon, .mis de l'W u.u.üt4 est absorbée aussi et retirée nouveau avec le benzol 3t les autres huiles à cette température interné-
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diaire.
On peut utiliser des couohes d'adsorbant statiques où a lieu successivement la purification, suivie de l'éli-
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mination ou désadsorption des vapeurs et gaz adsorbés, ainsi que de 'hw:1iiité à une température plus élevée, et finale- ment la régénération à une teupbrature plus haute encore: mais il est préférable d'utiliser un procédé continu.
Un appareillage convenable pour réaliser un tel pro- cédé continu est illustré par lo dessin ci-joint fi. 1.
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Dans cette figure, 5 représenta la treuie, 3 représente le purifioatuer, 1 représente la conduite d'antres du gaz à pu- rifier, portant une vanne do contrôle 2; 4 représenta le tuyau de sortie du gaz purifie, 6 représente le passage vars le dé8&dsorbeur (7), 8 représente une conduits d'entrée, 9 est la conduite do sortie pour 1 'humidité, le benzol et huiles similaires, 22 représente un réservoir pour le ben-
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zol, les huiles at l'eau oondans6s. 12 représente le régé- nérateur portant un tuyau de sortie 10. 13 est l'entrée d'air au réGnrateur, 14 représenta uns vanne comprenant un tiroir dont l'inclinaison peut être uodifiéo. 15 est un vase réopt :ur et 16 uns vanna d'entrée pour du l'air com- primé. 17 est une conduits destinée à rouenar la ..a,4ire adsorbante solide à la tréuie 5 au :
ioyan d'air comprimé.
18 est un tuyau à branche et 19 una va.nr.3 do contrôla.
P1, 11., P3, P4, P5, P6, P7 3t P8 représentdn. des pressions locales oois.. expliqué ci-après.
Les figures 2, 3 ot 4 représentent d'autres disposi- tions du purificateur.
La figure 5 représente un dispositif de by-pass grâ-
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ce à quoi l'aisorbant en grande peut être envoyé directe- /7
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usent du 31a3sorbeur à un refroidisseur sans passer par le régénérateur.
Concernant la figure 1, il doit être reioarqué que l'appareillage est avantageusement complété par des ser- pentins de chauffage et de refroidissement contenant un !lui
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le theraique convenable ou d'autres dispositions non repr- Bont6es dans le dassin.
Suivant maintenant la fig. 1, le gaz à purifier con- tenant , par exenpij de 1 'hydrogène sulfuré, de 1 'humidité, du benzol et d'autres hydrooarburas, ost introduit par la conduite 1; le débit 3' coul:::lnt du gaz peut être réglé par la. vanne 2. La quantité requise d'anhydride sulfureux venant de la. conduite 10 à travers la. anno 12 1 est introduit-, au-je le gaz à putifier. Le ilélange dos gaz pénètre dans le pur- ficateur 3 vers le bas duquel s'écoule en un courant conti- nu l'adsorbant granuleux venant de la trémie 5.
La trémie
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(ou son contenu) peut servir d3 joint étanche pour les î;az du purificateur 3, soit par uns épaisseur convenable d'ad- sorbant agissant cornue bouchon., soit par l'emploi d'un 3 soupape d'échappement atmosphérique pour égaliser les pres-
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sions, ou par tout autre dispositif mécanique. La taupéra- ture dans le récipient de purification 3 peut ava,nta;use.acnt se placer entre la température atmosphérique et 70 C envi- ron. Le gaz purifié s'échappe par la conduite de sortie 4.
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Dans certaines circonstances, par 3xe:aplo lorsqu'il nez a pas d'humidité ou de gaz adaorbablos présents, ou qu'ils ne sont présents qu'en petites quantités seule ont, 2..c gaz à purifier, auquel a été ajouté la quantité d'anhydride sulfu- reux nécessaire pour réagir avec l'hydrogène sulfuré, peut pénétrer près de la base du purificateur, monter et sortir
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près du son .et. L'anhydride sulfureux requis peut être four- ni soit par une source extérieures soit par les gaz produits dans le processus de l'invention, soit par de l'anhydride sul-
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turC31Ct liquéfié obtenu après le processus.
L'adsorbant qui se trouve dans la. partie inférieure du récipient peut être légèrement réchauffé par des serpentins à fluide chauffant (ou d'autres uoyens adéquats) pour augmenter la vitesse de réaction entre l'hydrogène sulfuré et l'anhydride sulfureux;
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Iis dans otte éventualité le débit de circulation de lad- sorbant peut être contrôle de façon que la chaleur d3 réac- tion puisse élever la. température de l'adsorbant jusque 60 ou 80 C lortque la réaction est plus rapide; et ainsi le
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débit du gaz peut âtres a.ugu nt6 si on le désira.
Cependant des traces d'hydrogène sulfuré et d'anhydride sulfureux non
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réagis peuvent s'échapper dans le gaz purifié si la tenpéra- ture est trop élevée, du fait que l'adsorption de ceux-ci di-
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1nue avec 1 'augmentation de température.
En pratique il est avantageux de travailler avec un léser excès d'anhydrid3 sulfureux par rapport aux conditions de réaction, de sort* que l'hydrogène sulfura non réai exis-
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tora en quantité noglisoable, et los exoès d3s 1ux gaz se- ront adsorbés et transportas au dsa.1sor'':Je'.ll". Rslwtiveuent aux besoins totaux du purificateur en anhydride sulfureux, ce surplus d'anhydride sulfureux est, uis en ligna de comp- te de la .lanière décrits plus loin.
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Dans une autre nsthode, lorsque le gaz contient 16 l'hydrogène sulfuré joint à des quantités considérables d'hu- uilit51 d3 benzol et d'autres gaz ou vapeurs a3sorbables, la construction et l'enploi du purificateur peuvent être nodi- fics com e expliqué ci-après avec référence aux dessins dos
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fig. 2 et 3. Du purificateur, l'adsorbant peut s'écouler pa gravité, à un débit contrôla par le tuyau 6 vers le désad- sorbeur 7, lequel est chauffé par la circulation d'un flui- de chauffante pénétrant au. bas de la. chambre et reuontant 1 flux d'adsorbant à contre-courent dans un dispositif do tuyaux de chauffée (non représenté dans le dessin).
L'adsorbant peut arriver au haut de la chambre à 40 C environ, et lorsqu'il descend dans la chanbre, sa. ten- pératura croît jusqu'à atteindre I60-I80 C au bas.
Un gaz de purge adéquat, tel que la gaz non purifié de la. canalisation principale, est destiné à pénétrer à la base de cotte chambre par le tuyau 8, se déplacer à contre- courant à travers la. couche et sortir par une conduite d'ex située au-dessus, placée dans la couohe à une hauteur où l'adsorbant est à une température approximative de I50 C.
Ce gaz de purge enporte par la conduite 9 le léger excès d'anhydride sulfureux dont on a parlé plus haut, s'il y en a, en même teups que l'humidité, le benzol st autres composés. Apres un refroidissement adéquat dans le conden- ,3 sur 30 pour condenser le benzol et l'humidité en particu- lier, 'anhydride sulfureux et le Gaz de purge, ainsi que de petites quantités d'hydrocarbures plus légsrs que le bor zol, tel que l'éthylène, qui paut être présent en quantité: appréciables, sont renvoyés par la conduite 23 à la cana-lie tion principale de gaz non purifié pour aller au purifica- teur.
On peut voir à présent que si le débit de gaz pour cette purge est faible, comparé au débit total de gaz impu passant dans le purificateur, un léger excès d'anhydride si fusaux dans cette dernière chambre sera alors à. uno concon'
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tration beaucoup plus élevée dans le gaz de purge à débit inférieur. Ceci donne une néthode pour le contrôle du to- tal d'anhydride sulfureux entrant dans le purificateur.
Le léger exoès d'anhydride sulfureux entrant dans le purifica- taur est maintenu à un niveau do sécurité (c'est-à-dire que rien ne peut t'échapper dans le gaz purifié), grâce à la me- sure de la concentration retournée par le gaz de purge au oourant de gaz impur. L'alimentation principale en anhydri- de sulfureux est ajustée aux proportions correctes pour maintenir cet état requis de concentration.
L'adsorbant granuleux passe Maintenant par gravité dans le régénérateur 12, à. une température approximative de 160 C. Pendant sa chute., un liquide très chaud remontant à contre-courant par des tubas de chauffage (non représentas) augmente sa température jusqu'à ce que, approximativement à 280 C, température qui peut varier aveo l'adsorbant eu- ployé, l'oxydation devienne appréciable. L'oxydation peut se faire grâce à l'air arrrivant au haut de la chambre par l'admission 13 et s'éooulant dans le même sens que l'adsor- bant jusqu'à ce que la température critique soit atteinte, nouent où la conversion du soufre en anhydride sulfureux commence à être appréciable.
La chaleur de ctts réaction étant considérable (environ 70 Kcal), on peut voir que, lorsque l'oxydation se fait, la hausse de température parut être forte, car elle dépend de la concentration en soufre de l'adsorbant. La quan- tité existante de soufre transporté ne doit pas varier beau- coup et l'apport d'air doit être suffisant pour réaliser une oxydation complète.
C'est-à-dire que de l'air est ajouté en quantités
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suffisantes pour oxyder tout la soufre pénétrant dans le récipient, avec l'excès le plus faible que l'on puisse fa- olleuent réaliser, et ces débita sont en rapport avec le taux de précipitation du soufre dans le purificateur. La hausse de température dans le régénérateur peut alors être très grande, vu qu'elle dépend -le la quantité d'adsorbant utilisée pour porter la quantité fixée de soufre, c'est-à- dire de la variation de la concentration de soufre.
Pour as- surer par exemple un régime constant de précipitation du sou- fre danss le purificateur lorsque la concentration de soufre est basse, uns circulation d'adsorbant de plus grand débit est utilisée, et cornue la quantité de chaleur générée par oxydation reste constante, la température atteinte sera plus basse que dans le cas d'une concentration élevée en soufre.
Un contrôle de la température est possible par varia- tion du débit de la circulation du liquide thermique, en con- jonction (si nécessaire) avec la concentration en soufre, la- quelle à son tour est une fonction du régime de circulation adopté.
Pour un adsorbant plutôt résistant cornue de l'alumine activée il ne senble pas y avoir un inconvénient quelconque à admettre une température proche de 500 0. Dans le cas de Charbon adsorbant, cependant, l'adsorbant peut s'oxyder lui- même de façon importante à des teupératures beaucoup plus basses.
Le liquide thermique, dé jà uentionné, coule à contre- oourant de l'adsorbant, transporte la chaleur depuis la zone d'oxydation pour réchauffer l'adsorbant d'entrée et peut aussi fournir la chaleur nécessaire pour les chambres précédentes.
Il sert ensuite cornue moyen de refroidissement de l'adsorbant @
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qui est passé tous la zone d'oxydation. Le gaz quitte le régénérateur par la conduite 10 et passe par la. vanne de contrôle 11 dans la. canalisation 1, d'où il va au réci- pient principal de purification 3 pour réaliser la. réaction avec l'hydrogène sulfuré contenu, dans le gaz impur pénétrant aussi par la canalisation 1. La. conduite 10 possède un tuyau à branche 18 pour éloigner tout surplus d'anhydride sulfu- reux, ceci étant contrôlé par la vanne 19.
Le gaz quittant le régénérateur est constitué de fa- çon substantielle par de l'azote (nitrogène) et de l'anhydri- de sulfureux: et si l'intention est de liquéfier cet anhydri- de sulfureux sans recourir à de l'eau d'adsorption ou un pro- cédé similaire, mais d'utiliser un procédé sec tel que l'ad- sorption sur silioagel avec désadsorption subséquente par chauffage et réduction de pression suivie de compression et de refroidissement, ou toute autre méthode similaire dans la- quelle il est avantageux de garder le gaz complètement sec, alors, de faibles traces d'eau non éliuinées dans les cham- bres précédentes, peuvent être réadsorbées dans l'adsorbant relativement froid bien en-dessous de la zone d'oxydation du régénérateur.
Le tuyau de sortie du gaz doit être placé de préférence près du fond du vase, là où un froid suffisant a déjà été réalisé.
Par l'emploi de concentrations suffisamment élevées en soufre il est possible de rendre ce système complètement autothermique. C'est-à-dire que le liquida thermique froid entrant à la base du régénérateur et refroidissant l'adsor- bant venant de la zone d'oxydation psut âtre destiné à trans- porter suffisaient de chaleur pour (1) préchauffer l'adsor- bant jusqu'à la température critique d'oxydation de 280 C
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(approx.) et (2) fournir la chaleur nécessaire pour le désad- sorbsur et le purificateur.
Pour démarrer un tel dispositif, cependant, et avec un adsorbant frais, une chaleur extérieure doit avoir été fournie initialement. La façon la plus adéquate pour ce fai- re est de chauffer le liquide thermique. En pratique on doit souvent suppléer par un tel chauffage lorsqu'on n'atteint pas les condition d'autothermicité.
Du régénérateur 12 l'adsorbant granulé passe par gra- vité encore à la vanne 14 qui peut être ajusté à l'angle cor- rect donnant le taux d'écoulement oorreot des particules. De là, l'adsorbant granulé passe par gravité au vase 15 dans le- quel il rencontre un flot d'air pénétrant par la vanne 16, lequel souffle la matière dans le tube élévateur 17 jusqu'à la trémie 5; de là le matériau granule régénéré repasse dans le purificateur 3. Il faut noter que l'humidité aussi bien que le benzol et autres huiles sont adsorbées dans le puri- ficateur 3, et dans les bas où il n'y a ni benzol ni autres huiles présentes, celui-ci adsorbera l'humidité et servira. simplement comme sécheur.
Ce procédé peut "être adapté au séchage et (ou à) l'élimination du benzol ou autres huiles ,la gaz nu contenant pas d'hydrogène sulfuré, dans quel cas évidemment l'appareillage peut être quelque peu modifié.
Dans de telles circonstances le gaz pénétrera dans le purifi- cateur 3 où l'humidité et (où) le benzol seront absorbes sur l'adsorbant qui coulera par gravité dans le récipient 7 main- tenu à une température plus élevée que celui d'où 1'humidité et (ou) le benzol sont expulsés. Dans ce cas le régénérateur 12 ne sera pas nécessaire, et l'adsorbant granulé passera. directement du récipient 7 au tiroir régulateur 14 et de là
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au récipient 15.
Comme il été mentionné plus haut, dans certains cas la construction du ]purificateur peut être modifiée. Le motif de oe genre de construction est que la fonction du purifica- teur est double.
En premier lieu, au uoyen de l'adsorbant, mettre l'hy- drogène sulfuré et l'anhydride sulfureux en un contaot plus intime et plus fréquent l'un avec l'autre que ce qu'on au- rait autrement, accroissant donc leur taux d'interréaction.
En second lieu, adsorber toutes traces d'hydrogène sulfuré ou d'anhydride sulfureux non réagis, de vapeur d'eau (aussi bien formée par la. réaction que transportée par le gaz :La- pur), de benzol ou de toutes autres vapeurs adsorbables qu'il peut être désitable de retirer du gaz.
La capacité d'un adsorbant à retenir un gaz ou vapeur particulière diminuera avec l'augmentation de température.
Une élévation de température dans la zone de réaction hydro- gène sulfuré anhydride sulfureux n'est cependant pas dé- savantagause, du fait que ces éléments sont continuellement enlevés par leur interaction; le taux de réaction aura donc augmenté avec 1 'augmentation de température . La rétention par adsorption de vapeurs ne réagissant pas, telles que de l'hydrogène sulfuré, de l'anhydride sulfureux, de l'eau ou du benzol sera copendant affecta 3'un.: manière contraire par cette élévation de tenpérature.
Dans le purificateur, l'interaction complète .le tout l'hydrogène sulfuré transporté par le gaz impur) avec l'a- nhydride sulfureux estpossible seulement durant un court te ps de contact., disponible s'il y a un excès d'anhydride sulfureux au-dessus de la quantité théoriquement nécessaire
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pour terminer la réaction. Que est excès ne soit pas pré- sont, alors, après que le gros de l'hydrogène sulfuré et de l'anhydride sulfureux auront réagi, les vitesses de réacti- on des petites quantités restantes seront probableuent trop faibles pour permettre a. la réaction de s'achever.
Il en
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est ainsi, év1detent parceque le taux de réaction est pro- portionnel au produit des concentrations des deux clément réagissant. Un excès d'anhydride sulfureux, uêuo s'il est faiblu, comparé aux exigences d-' la théorie, n'influenco pra, tiqueuent pas les taux de réaction initiaux :evsl wis fai une 'nome différence dals les taux de disparition des der- nières traces d'hydrogène sulfure.
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Cependant, il est habituelleuant presque 3a la même importance d'éviter une introduction d'hydrogène sulfuré dans le gaz; purifié, que de retirer tout l'hydrogène sulfu- ré, et cet excès d'anhydride sulfureux (en faible quantité
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relative) doit être oliuinu par adsorption.
Dans la purifi- cateur original simple, dans 2 eq.uol le gaz en-,rait par le tond d'une chaubre., pontait à contre -courant de ;. 'u.d.sorbant et sortait au sommet, une zone chaude où se passait la plu- part de la réaction se développait dans le fond. L'excès
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d'anhydride sulfureux n'y serait pas retenu à ciuelaue point que ce soit, par l'adsorbant chaud; il passerait un Uaut et serait udsorcé dans lais régions plus froides supérieures;
mais cornue l'absorbant plus froid dcsoendanit dans la zonti de réaction et duvonait chaud lui-mâuel l'anhydride sulfu- roux eortnht alors d.sorb1 augmentant ainsi la concen- tration de l'excès d'anhydride sulfureux apporté par le gaz d'entrée. Une augmentation oontinue d'anhydride eulfu- roux se développerait par 1 'adsorbantplus froid dans les
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régions supérieures de la. chambres seulement jusqu'à l'ap- proche du point de saturation, point où l'anhydride sulfu- reux o01A...en4era.1 t à s'échapper dans le gaz purifié* La va- peur d'eau et le benzol tondraient â agir d'une façon ssncla.- ble.
Pour les raisons ci-dessus il est donc désirable d'J- viter le passage d'au uoins une partie do l'adsorbant par la zone chaude de réaction etde fournir pour cela. un cheuin froid vers le dsadsorbour en bas.
Des appareillages et méthodes adéquats pour réaliser cet objet sont illustras dans les figures 2, 3 et 4 des des-
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sins ci-contre, représentant des modifications du purificatc-u 3. Dans chacune de ces figures A re¯rJsente la tuyau d'en- trée du gaz impur, B représente la zona de réaction où a lie pour sa grande part la réaction entre l'hydrogène sulfure et
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l'anhydride sulfuroux. C'est la, partie du système où a lieu le gros de l'absorption et D représente le tuyau de sortie du gaz purifié.
E représente lecana-, par où une partie de
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l'adsorbant peut passer dans 2o desadsorbeur 7 sans traver- ser la zone chaude de réaction D.
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En particulier dans la figure C 2 est un vase concen trique aux parois principales du purificateur 3 et E repré-
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sente un espace annulaire autour de o:.;lu1-ci par où peut s' couler l'adsorbant compara.tivouent froid.
Dans la figure 3, E représente slupleuent le tuyau conducteur qui perlât d'écarter de suits une partie de l'ai- sorbant de la. partie d'adsorption de la chambre.
La figure 4 montre un appareillage dans lequel la zo- ne de réaction et la zone d'adsorption sont disposées dans
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deux vases tout à fait séparas. Par rapport au courant de gaz ils sont en série; par rapport au flux d'adsorbant ils sont en parallèle; le gaz impur entre par le tuyau A et monte à travers la zone de réaction B, et de là passe au bas du vase C de désadsorption où il monte et s'échappe par le tuyau de sortie D. On verra que l'adsorbant venant de la trémie 5 est divisé en deux courants , l'un passant par le vase B et l'autre passant par le vase C, et le débit du cou- rant dans les deux récipients peut être réglé par la vanne F.
On peut s'attendre à ce que la quantité d'hydrogène sulfuré, contenue dansle gaz que l'on désire purifier, va- rie. Que la concentration soit au-dessus de la .oyenne, las températures de la. zone de réaction vont alors augmenter en rapport. La. chaleur sensible du gaz entrant dans la. partie adsorption du purificateur va. auguenter aussi et éventuelle- ment amener trop de chaleur à cotte zone. Une augmentation de 1 ' écoulement d'adsorbantpar la vanne F du typa à tiroir incliné (commo décrit et représenté au 14 de la figure 1) , augmente la vitesse d'élimination de chaleur de la zone réaotion.
De même la concentration en hydrogène sulfuré devrait alla être on-dessous de la moyenne, la température dans la zone réaction tombora alors et les taux de réaction diminue- ront d'autant. La vanne F devra alors âtre utilisée pour ré- duire le débit d'adsorbant chaud et donc le taux d'éliminati- on de chaleur, permettant par conséquent à la. température de s'élever.
Dans les cas où du benzol et de l'humidité sont ad- sorbés, il peut arriver que les débit* de circulation né-
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cessaires pour la régénération, relativement au soufre oon- tenu. dans l'adsorbant, soi?nt plut faibles que ceux dictés par la capacité d'adsorption de l'adsorbant en benzol ou en humidité. Dans ces circonstances il est avantageux d'accroi tre le débit de l'apport d'adsorbant fraioheaent débanzoli- sé ou sèche vers le purificateur et de ce fait le débit tra- versant le désadsorbeur. Cependant il peut na pas y avoir d'avantage à augmenter le débit dans le régénérateur à tem- pérature plus élevés.
Pour pouvoir réaliser le premier point un by-pass peut être disposé comme montré à la figure 5.
Dans cette figure, 12 désigne le régénérateur et 14 la vanne de contrôle de l'écoulement d'adsorbant, 15 le vase récep- tour, 16 la vanne de contrôle de l'arrivée d'air et 17 le tuyau d'entraînement, cornue à la figure 1.
Venant du désadsorbeur 7, un tuyau de by-pass 31 conduit à un refroidisseur 33, et ensuite à une vanne de contrôle 32, cette vanne étant du même typa à panneau-in- cliné que celle uontre en 14. L'adsorbant va de celle)-ci au récepteur 15 par le tuyau 34.
Comme établi plus haut P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 et P8 représentent à la figure 1 des pressions looalos. Le fait que différents régimes d'écoulement de gaz existent en dif- férentes parties do l'appareillage, lesquelles sont aussi . des températures différentes, et ont différentes formes et capacité entraînera des différences de pression dans les différentes parties du système. La situation paut se compli- quer encore pu.r la nécessité de garder une certaine pression positive dans la conduite principale de gaz purifié qui peut aussi varier quelque peu., et qui de toute façon influencera la pression à la base du'purificateur.
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Si maintenant le point désigné dons le dessin par Pl,est à une pression suffisaient plus grande que la pression du gaz au point de sortie P2 du désadsorbeur, une fuite indésirable de gaz par la. conduite transportant l'ad- sorbant vers ce vase inférieur va. alors avoir lieu. Aussi la. pression an P2 doit-elle être accrue jusqu'à ce qu'elle soit approximativement égale à la. pression en P1. Ceci peut
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se faire convenablement par diaphrague automatique ou d'au- tres soupapes adéquates opérant d1fférentiellent aux deux points de pression.
De même les pressions aux points P3 et P4 doivent être ajustées. Il peut cependant 'être avantageux de ne pas ajuster les pressions en P5 et P6, malgré que la. pression en P6 puisse être plus grande qu'en P5. Un procède convena- ble consiste à introduira entre ces points une soupape d'é-
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chappo:ent consistant simplement en une lumière pour bahap- par l'air de P6 qui sers. uaintonu à la. 1.1&113 pression que P5.
La. pression P7 dans la, trémie peut être rendue appro-
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XîL" 10-ivaii c'lit égale à celle de P3 de 2s, conduite de gaz puri- fié au "oyen .l'une souJ?l;l.e a.tl.osph,'r1:W3 d.010nchi:L<;1nt.
La. descriptien pr..o;..nt; a. rapport k l'oxydation dans le ragnratuur 12 de tout le soufre sous forme d 'anhydride sulfureux. Si l'on désire c ..pondant ré6.jnrar une pwrti;, du soufra sous forue libre, ceci peut se faire par contrôle de la. quantité d'air adnis par l'entrée 13. Du soufre est de ce fait emporté à l'état de va-peur et peut être conduit par les tuyaux du sortie 10 et 18 à un appareillage de condensation adéquat pour "être récupéré sous forme solide.
Pour illustrer le gente de résultats obtenus on donne
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les chiffrée suivants pour une expérience à petite échelle.
Du gaz impur venant des épurateurs d'ammoniaque d'une usine de gaz de ville, constitué d'un mélange de gaz de cornue ho- rizontale avec environ 10% en volume de gaz à l'eau carbura et contenant 0.77% en volume d'hydrogène, a été purifié avec succès.
Le purificateur de ce modèle avait une capacité de 250 mls.. Le débit de gaz utilisé était de 350 litres par
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heure ou l'équivalent de 1400 voluues de gaz par volume d'a,: sorbant par heure. L'adsorbant employé dans cotte expérience, était de l'alumine activée et circulait à un régime de
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360 mBs par heure.
L'anhydride sulfureux était ajoute juste avant l'en-
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trée du gaz non purifie, et , l'.;.nalyse du gaz de sortie du purificateur il n'y avait pas de trace d'hydrogène sulfuré détectable. La teupérature de la. zone de réfaction du puri-
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ti oateur était de 50 0 ap,,)roxluativaLient. Du benzol brut a été récupéré du clénadeorbour en giantités équivalentes à en- viron 0,8 en voluue du gaz brut. Sj,.ul tan0L.:'3nt de l'eau c. été condensée on quantités équivalentes à environ 80% du gaz o6oht,nt, tenant compte de façon appropriée de l'huuiditt. formée dans 1s. ractjon. Dans ce cas-ci le désadsorbeur était chauffé extérieurement par chauffage électrique pour porter la température du fond à environ 180 C.
Entre la dé-
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adaorb3ur et le régénérateur un préchauffais électrique externe a. aussi été utilisé pour augmenter la température de l'alumine jusqu'à approxiuativeuent 280 C, avant son en-
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trée au sonnet du régénérateur. Approxia,tiv.n3nt 22 litres d'air ont passé dans 03t-tù chai.bre à travurs la. couche J'a- luuino ohauci (dans lu. ueme direction) et la chaleur dégagea @
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par l'oxydation du soufre en anhydride sulfureux a. augmenté
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cette tenpérature de façon importante.
R E i E ' D I C g T I 0 '¯T S 1. - Procédé pour l' anlvacnt de 'hydrogène sulfuré des gaz industriels par traitement des gaz à 1'anhydride sulfureux, en présence d'un adsorbant solide qui favorise la réaction entre l'hydrogène sulfura et l'anhydride sulfureux.