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'Procédé et appareil pour le traitement des gaz de fours à coke et autre?, pour l'élimination de l'ammoniac et de constituants similaires".
La présente invention concerne un appareil et un procédé perfectionnée pour le traitement de gaz, par exemple des gaz de fours à coke, en vue de l'élimination de l'ammo- niao et de constituants similaire@.
Il est usuel de récupérer l'ammoniac des gaz de fours à coke en faisant passer ces gaz dans un saturateur conte- nant une faible solution d'acide sulfurique dans laquelle on fait barboter le? gaz. Il en résulte que l'ammoniac des gaz se combine avec le radical de sulfate dans la solution,
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pour former du sulfate d'ammonium qui se répare de cette so- lution par cristallisation.
Pour réaliser une élimination sensiblement complète de l'ammoniac dans le mélange gazeux, il est nécessaire, non seulement que la totalité des gaz entre en contact avec le bain d'acide sulfurique, mais que ces gaz arrivent également en contact avec une partie acide du bain capable de réagir avec l'ammoniac. Pour assurer le contact parfait et efficace entre le? gaz et le liquide du bain d'acide sulfurique, il est usuel d'introduire les gaz dans le bain en un point sen- siblement au-dessous de sa surface, et de per,nettre aux gaz de barboter dans le liquide pendant leur ascension.
Un inconvénient propre à cette disposition résulte de la pres- sion relativement élevée nécessaire pour.amener les gaz au- dessous de la surface du liquide, inconvénient auquel s'ajou- te celui des dépenses de fonctionnement relativement élevées des compresseurs ou souffleries nécessaires à l'obtention de cette pression.
Dans les procédés utilisés jusqu'ici, les gaz sortant du saturateur entraînent des particules d'acide et il a donc été usuel de prévoir, sous la forme d'un organe séparé, un séparateur d'acide destiné à éliminer l'acide des gaz sortant du saturateur et à renvoyer cet acide dans ce satu- rateur.
Un but de la présente invention est de créer un pro- céda et un appareil perfectionnée du genre précité qui évi- tent la nécessité du maintien de la pression du mélange ga- zeux rendue nécessaire lorsqu'on introduit ce mélange gazeux dans le bain acide du saturateur en un point au-dessous de la surface de ce bain.
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Un autre but de l'invention est de créer un procédé et un appareil perfectionnés du genre indiqué qui évitent la nécessité de l'utilisation d'un séparateur d'acide sous la forme d'un organe distinct.
Un autre but de l'invention est de créer un satura- teur perfectionné comportant également un séparateur d'acide.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionné qui ne comporte aucun joint hydraulique suscepti- ble de produire une contrepression s'opposant au passage du mélange gazeux à travers le saturateur.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionna dans lequel on fait passer le mélange gazeux à travers une pluie d'acide et dans lequel la direction d ' cir- culation du mélange gazeux est continuellement modifiée en vue de créer une turbulence assurant un mélange intime et complet des gaz et Je l'acide au fur et à mesure que ces gaz traversent la pluie d'acide.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionné du genre indiqué dans lequel un élément de construction faisant partie du conduit en serpentin pour le gaz entrant dans le saturateur fait également partie d'un cyclone séparateur destiné à éli@iner l'acide des gaz sortant du saturateur.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionné du genre indiqua agencé de telle manière qu'il soit possible de faire circuler un volume important de li- quide avec un minimum de dépenses pour le pompage.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionné ou genre indiqua agencé de façon que la hauteur
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verticale à laquelle le liquide du bain acide doit tiré élevé soit recuite au minimum en vue de la réduction des dépenses pour le pompage du liquide.
Un autre but de l'invention eet de créer un saturateur perfectionné du genre indiqué comportant des moyens pour assu- rer l'élimination efficace et sensiblement complète de la pyridine et des constituants s'y rattachant, dans les gaz traversant le saturateur.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur perfectionné du genre précité, agencé pour permettre la pro- duction de cristaux de sulfate d'ammonium d'une grosseur contrôlable.
Un autre but de l'invention est de créer un saturateur comportant des moyens perfectionnés pour assurer que le mou- vement ascendant de la solution sursaturée à travers la cou- che de cristaux à l'intérieur du saturateur ait lieu A une vitesse sensiblement uniforme sur toute l'étendue de la cou- che des cristaux.
D'autres buts et caractéristiques nouvelles de l'inven- tion ressortiront de la description ci-après en regard des dessins annexés sur lesquels:
La fi. 1 est une vue en élévation latérale du satura- teur perfectionné, une partie étant arrachée pour montrer l'agencement intérieur.
La fi. 2 est une vue en plan du saturateur représenté sur la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne III- III de la fig. 2, du saturateur et des dispositifs qui s'y rattachent.
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La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV- IV de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue partielle plus grande échelle de l'atrémité inférieure du conduit de circulation de la liqueur et montre les déflecteurs de liqueur et les orifices de dérivation.
La fige 6 est une vue en plan du saturateur, des tuyauteries correspondantes et de la pompe faisant circuler la liqueur.
La fig. 7 est une vue partielle en élévation montrant la partie inférieure du saturateur et les tuyauteries cor- respondantes, l'enveloppe porteuse étant supposée supprimée.
La fig. 8 est une vue partielle en coupe représentant une variante de réalisation utilisable.
Pour plus de clarté, les figs. 6 et 7 du dessin mon- trent une disposition angulaire des tuyauteries du saturateur un peu différente de celle représentée sur les autres figures des dessins.
On voit que le saturateur se présente sous une forme générale cylindrique et se compose d'un compartiment infé- rieur A contenant le bain, d'un compartiment central B des- tiné à l'absorption, et d'un compartiment supérieur C fai- sant office de séparateur d'acide.
Le saturateur est, de préférence, construit en tôle d'acier inoxydable du type qui résiste à l'action d'un acide de concentration courante.
Les différents éléments sont soudés entre eux à l'aide d'une baguette de soudure en acier inoxydable pour assurer l'étanchéité aux gaz et aux liquides. Les cordons de l'OU-
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dure pont ultérieurement rodée et polis pour présenter des surfaces lisses n'entraînant qu'une faible adhérence des cris- taux. Il en résulte que la tendance à la formation d'incrus- tations de sels à l'intérieur du saturateur est réduite au minimum.
Le compartiment inférieur A du saturateur, qui est destiné à recevoir le bain, se présente sous la forme d'une cuve en tôle 10 sensiblement cylindrique. Le fond fermant le bas de la cuve forme une cuvette incurvée. Le bord su- périeur de la cuve est évasé de la manière indiquée en 11 et forme une bride qui est fixée à la face inférieure du fond du compartiment central B du saturateur faisant office d'absorbeur.
Le compartiment central B du saturateur, c'est-à-dire l'absorbeur, est constitué par une cuve à enveloppe extérieure cylindrique 12 d'un diamètre un peu supérieur à celui du compartiment inférieur A du saturateur. Cette enveloppe ex- térieure 12 est raccordée à un fond conique en cuvette 14, dont la surface est inclinée vers le bas en direction d'un conduit central 15 d'un diamètre relativement important des- tiné à la circulation de la liqueur.
Plusieurs nervures angulaires ou éléments de renfor- cement 16 sont fixés à la surface extérieure du conduit 15 et à la face inférieure du fond 14 de l'absorbeur 3 pour la liaison précise et rigide du conduit 15 avec le fond 14.
Un certain nombre d'orifices 17 pratiquée dans le fond 14 à proximité du raccordement de la cuve 10 avec le fond 14, em@êche l'accu tulation de gaz dans la partie supé- rieure de la chambre de cristallisation du saturateur. Les
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orifices 17 sont proportionnés et leur section de passage est limitéede façon que la circulation préférée, décrite plus loin, de la solution acide à travers le saturateur ne soit pas sensiblement contrariée par le passage de la so- lution à travers ces orifices.
Ainsi que l'indiquent clairement les figs. let 3, la longueur du conduit 16 est choisie telle qu'il s'arrête c. une faible hauteur au-dessus du fond du compartiment in- férieur A qui contient le bain. L'extrémité inférieure du conduit 15 est un peu évasée ou élargie pour la réduction de la vitesse de passage du liquide dans cette partie du conduit. De plus, ainsi que le montre le mieux la fig. 3, l'extré.-iité inférieure du conduit présente un certain nombre d'orifices rectangulaires 1P dans chacun desquels est fixé un déflecteur incurvé 19.
Ainsi qu'il sera expliqué plus loin, une partie du liquide descendant dans le conduit 15 est déviée par les dé- flecteurs @ à travers des orifices 18 et s'élève ensuite dans la cuve d Cristallisation.
Le compartiment supérieur C, qui constitue le sépara- teur d'acide, comporte une enveloppe sensiblement cylindri- que 20 d'un diamètre un peu inférieur à celui de l'enveloppe 12 de l'absorbeur B du saturateur. L'enveloppe 20 est cen- trée sur l'axe de l'enveloppe 12 de l'absorbeur. Ainsi que le @ontre le plus durement la fig. 3, l'enveloppe 20 plonge dans l'enveloppe 12 jusqu'à une faible hauteur au-dessup du fond 14 de l'absorbeur 3. L'extraite inférieure de l'enve- lippe cylindrique 20 est ouverte, et sur sa face intérieure sont fixées des nervures 21 orientées vers l'intérieur
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pour empêcher le tourbillonnement ou tout mouvement de gira- tion du liquide dans le saturateur.
L'extré.iité supérieure de l'enveloppe cylindrique 20 est fermée par un couvercle 22 que traverse un conduit cen- tral 23 (fig. 3) d'un diamètre relativement important. Le conduit 23 descend depuis le couvercle 22 jusqu'à une pro- fondeur appréciable. Son extrémité inférieure est ouverte et placée à une certaine hauteur au-dessus du bord inférieur de l'enveloppe 20. L'extrémité supérieure du conduit 23 est entourée d'une bride 24. Elle constitue l'orifice de sortie des gaz du saturateur.
Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, les enveloppes cylindriques 20 et 12 sont sensiblement concentriques et l'enveloppe 20 plonge dans l'enveloppe 12. Il en résulte un conduit ou une chmbre 'absorption annulaire 25 entre les éléments 12 et 20, chambre dont la paroi extérieure est constituée par l'enveloppe 12, tandis que sa paroi intérieure est constituée par l'enveloppe 20.
L'enveloppe 12 for e avec la paroi inférieure ou le fond 14 une cuve destinée à contenir une certaine quantité de solution, tandis que l'enveloppe cylindrique 20 et le couvercle 22 constituent une sorte de dôme contribuant à la fermeture du haut de l'absrbeur 3 et faisant office de séparateur d'acide. L'enveloppe 20 et les éléments s'y rattachant peuvent également être considérés comme un con- duit que traversent les gaz sortant du saturateur.
Dans l'enveloppe 12 est pratiquée une ouverture 26 d'un diamètre relativement important (fig.l) qui constitue
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l'ni:ice feutrée de? gaz clan? la chambre d'absorption 25
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et par conséquent, dans le saturateur.
Une partie de la chambre 25 diamétralement. opposée à l'orifice d'entrée 26 couuunique avec un conduit vertical 28 (figs. 3 et 4) dont la paroi intérieure est constituée par l'enveloppe 20, et dont la paroi extérieure est consti- tuée par un prolongement ascendant de l'enveloppe 12. La largeur radiale du conduit 28 est par conséquent égale à celle de la chambre 25, tandis que la largeur périphérique du conduit 28 est telle que la section transversale de ce conduit soit à peu près égale à celle de l'orifice d'entrée 26.
L'extrémité supérieure du conduit vertical 28 commu- nique avec un conduit horizontal 29 (figs. 1 et 4) qui s'é- tend sur une partie du pourtour de l'enveloppe cylindrique 20. Ainsi que le montre le mieux la fig. 4, l'enveloppe cylindrique 20 présente une ouverture à laquelle est raccordé le conduit 2. La paroi extérieure du conduit 29 est incur- vée à proximité du conduit vertical 28 et se raccorde progres- sivement à une partie sensiblement rectiligne tangente à l'envelopne cylin3rique 20. La partie de l'enveloppe cy- lindrique 20, sur le côté de son ouverture tournée vers le conduit vertical 28, est légère.lent incurvée vers l'intérieur de la manière indiquée en 30.
La paroi inférieure du conduit horizontal 29 est cons- tituée par une tôle incurvée 32 (fig.l) qui forme également l'une des parois latérales du conduit vertical 28. La pa- roi supérieure du conduit horizontal 2; est formée par une tôle 33 dont une extré@ité est repliée vers le haut et rac- cordée à une Une 34 fermant l'extrémité supérieure du
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conduit vertical 28. L'autre paroi latérale du conduit ver- tical 28 est foruée par une tôle 35 (fig. 4).
L'extré@ité supàrieure de la chambre 25 est fermée par une plaque incurvée 37 (fig. 3) qui s'étend sur le pourtour du saturateur entre la paroi 35 sur un cote du conduit vertical 28 et la paroi 32 sur le coté opposé de ce conduit 28. Le bord intérieur de la plaque 37 est rac- cordé à la face extérieure de l'enveloppe cylindrique 20, tandis que le bord extérieur de la plaque 37 est raccordé au bord supérieur de l'enveloppe 12.
Une paroi incurvée 40 (fige. 1 et 2) est fixée à la face supérieure de la plaque 37 à proximité de ?on bord ex- térieur et s'étend tout autour du saturateur entre la paroi 32 sur un coté du conduit vertical 28 et la paroi 35 sur le coté oppose de ce conduit 28.
Une plaque incurvée 41 (figs. 1, 2, 3 et 4) est fixée au bord supérieur de la paroi 40, et/son bord intérieur est fixé à la face extérieure de l'enveloppe cylindrique 20. La laque 41 s'étend tout autour du saturateur entre la paroi 32 eur un cté du conduit vertical 28 et la paroi 35 sur le coté opposé de ce conduit. les parois 37, 40 et 41 ainsi que l'enveloppe cylin- drique 20 forcent ensemble un conduit incurvé 42 (fige. 3 et 4) contournant le saturateur, sauf à l'endroit du conduit vertical 28.
Une tubulure d'entrée 43, communiquant avec le conduit 42, est ménagée en un point à peu près diamétra- le:lent opposé au con3uit vertical 28, de sorte que le? bran- ches presque de@i-circulaires dudit conduit, de part et d'au- tre de la tubulure d'entrée 43, ont des longueur? sensi-
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bleraent égales.
Un certain nombrede tuyères 45 (fige. 1 et 3) dirigées vers le bas ront insérées dans la plaque 37 et placées sensi- bleuent au @ilieu entre les enveloppée 12 et 20, de sorte que la pluie produite par les tuyères remplit la chambre d'absorption 25. Les tuyères 45 peuvent être fixées dans la plaque 37 d'une manière appropriée quelconque. La plaque 41 présente des ouvertures directement au-dessus des tuyè- res 45 pour les rendre facilement accessibles. Ces ouvertu- res de la plaque 41 sont fermées par des couvercles appro- priée 46 (fies. 1, 2,3 et 4). Le conduit 42 fait office de distributeur de la solution acide aux tuyères 45.
Les tuyères 45 descendent jusqu'à une profondeur ap- préciable en partant de la plaque 27. Des moyens sont pré- vu: pour en êcher la circulation des gaz dans la partie de la chambre 25 au-dessus des extré @ités libres des tuyères.
Ainsi que l'indique la fig. 3, des écrans 47 et 48 dercen- dent depuis 1", plaque 37 de part et 0'autre des tuyères 45.
Ces écrans 47 et 48 sont relativement rapprochés des tuyères 45 pour ne laisser qu'un faible espace à la circula- tion des gaz entre ces rebords et les tuyère,-.
Les écrans 47 et 48 sont incurvés, vus du sommet du saturateur, et s'étendent d'un out l'autre de la chambre 25. Une bride conique 50 raccorde l'écran 47 à l'enveloppe 12, tandis qu'une bride si @ilare 51 relie l'écran 48 à l'enveloppe cylindrique 20. Les écrans 47,48 et les brides 50, 51 obstruent donc l'espace au-dessus des extrémités li- bres des tuyères 45 et e pêchent sensiblement les gaz de cir- culer dans la zone au-dessus de la pluie formée par les
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tuyères. Ceci empêche la? gaz de traverser le saturateur sans être exposés à la pluie de solution sortant des tuyères.
On évite également de cette façon toute accu ulation de sels sur les surfaces au-dessus des tuyères.
La fi. 8 du dessin représente une autre disposition destinée à empêcher la circulation des gaz dans la zone au- descus des extré@ités libres des tuyères. Cette variante comporte un certain nombre de cloisons radiales 53. Ces cloisons s'étendent de la face extérieure de l'enveloppe cylindrique 20 à la face intérieure de l'enveloppe 12, et le bord supérieur de chacune de ces cloisons est raccordé à la frc? inférieure ;-'- la plaque 37. Dans le bord inférieur de chacune des cloisons 53 est pratiquée une encoche trian- gulaire centrale, dont les proportions et la position sont choisies telles que la pluie des tuyères adjacentes 45 rem- plisse l'aire de l'encoche.
Les cloisons 53 empêchent ef- ficace Lent la circulation des gaz dans la zone au-dessus de la pluie formée par les tuyères 45 et assirent que la totali- té des gaz traversant la chambre 25 arrive en contact avec la pluie sortant des tuyères 45.
Deux tuyères 52 (figs. 2,3 et 6) sont montées dans la paroi 34 fermant l'extrémité supérieure du conduit 28. Les tuyères 52 pulvérisent du liquide dans la ruasse gazeuse au fur et à mesure que celle-ci traverse le conduit 28. Ainsi qu'il sera expliqu' plus loin, le liquide destiné aux tuyè- res 52 provient de préférence d'une source différente de cel- le fournissant le liquide destiné aux tuyères 45.
Un conduit à trop-plein 54 (fig. 3) t'élève ? travers le ond 14 jusqu'à une hauteur appréciable, par exemple de
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25 cm au-dessus du bas de l'enveloppe cylindrique 20. Le conduit à trop-plein 54 détermine le niveau du liquide dans le saturateur. La hauteur de ce niveau au-dessus de l'extré- mité inférieure de l'envi oppe 20 est choisie suffisante pour empêcher le? gaz de la chambr e 25 de passer sous le bord de l'enveloppe 20 et d'arriver par conséquent au conduit de sortie 23 sans avoir traversé le conduit vertical 28 et la chambre de séparation du saturateur. Le conduit à trop- plein 54 communique avec le bac décanteur de goudron T.
Une hotte 55 (fig. 3) est fixée à la face intérieure de l'enveloppe 12 et couvre l'orifice du conduit 54 de façon que la pluie descendant des tuyères 45 et 52 ne puisse l'at- teindre directement. Le bord supérieur de la hotte 55 est raccordé à l'enveloppe 12, tandis que le bord inférieur de cette hotte s'étend vers l'intérieur au-delà du conduit 54 et s'arrête à une faible hauteur, par exemple de 100 mm au- dessus de l'orifice de ce conduit. La hotte 55 est relative- ment très inclinée pour assurer l'écoulement rapide du li- quide et pour empêcher la fo m ation de cristaux sur cet élé- ment.
Un conduit 56 (figs. 3 et 4) communique avec l'irté- rieur du saturateur en un point au-dessous de la hotte 55.
Le conduit 56 peut servir à déverser de l'eau chaude sur le conduit trop-plein 54, ceci pour empêcher l'obstruction de ce conduit par le goudron qui est introduit dans le satu- rateur par les gaz.
Le saturateur est équipé d'une pompe faisant circuler la liqueur dans le compartiment inférieur du saturateur qui contient le bain et pour faire arriver la liqueur aux
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tuyère 45. Ainsi que l'indiquent les fige. 6 et 7, on pré- voit à cet effet une pompe P1 actionnée par un moteur, et la tubulure d'aspiration de cette pompe communique avec le com- partiment A du saturateur par un conduit 61. Le conduit 61 débouche dans le com partiment A du saturateur à travers une crépine 62 qui se présente sous la forme d'une sorte de clo- che rectangulaire uniquement ouverte dans la partie supérieure.
Les parois latérales de l'élément 62 sont évasées de la ma- nière indiquée sur la fig. 6, de sorte que l'orifice de la crépine d'aspiration présente une section relativement impor- tante, ce qui fait que la vitesse du liquide entrant dans la crépine est relativement faible. Le bord supérieur des pa- rois latérales de la crépine d'aspiration 62 est placé sensi- blement dans le même plan horizontal sur tout le pourtour de cet élément, de sorte que l'entrée du liquide dans la crépine d'aspiration a lieu à une vitesse sensiblement uniforme en tous les points. Il est bien entendu que, sur les fige. 1 et 3 du dessin, la crépine d'aspiration 62 est placée à proximi- té du son.iet du compartiment inférieur A du saturateur.
La pompe Pl refoule le liquide à travers un conduit 63 dans le conduit 42 (fig. 3) et, par conséquent, dans les tuyères 45. Le conduit 42 fait donc office de distributeur de liquide pour les tuyères 45. Un conduit de dériv ation 64 (figs. 6 et 7), com@andé par un obturateur 65, relie le con- duit 63 à une tubulure 66 qui débouche dans le saturateur en un point au-dessous du niveau du liquide. Le conduit de dérivation 64 et l'obturateur 65 permettent d'augmenter la circulation du liquide dans le saturateur, d'une quantité excédentaire variable par rapport à la quantité de li-
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quide distribué par les tuyères 45.
Un conduit 67 (fig. 7) part du conduit d'aspiration 61 en un point entre la pompe P1 et le saturateur, et débou- che dans ce dernier en un point au-dessus du niveau du liquide. Le conduit 37 est un conduit d'évacuation et constitue un moyen permettant l'échappement des gaz péné- trant dans le conduit d'aspiration 61.
Des crépines d'aspiration 70 (fig. 1 et 3), de construction usuelle, sont montées dans la partie inférieure de la cuve 10 et constituent un moyen pour l'évacuation des cristaux de sulfate d'ammonium hors du saturateur, et pour faire arriver le sulfate dans un sécheur centrifuge non re- présenté. Le liquide séparé des cristaux dans le pécheur est renvoyé dans le saturateur par la tubulure 71.
Une tubulure d'une section relativement importante 72 (fis. 1 et 3) est montée dans la paroi de la cuve 10 et fermée par un couvercle 73. Cette tubulure permet aux ou- vriers d'accéder à l'intérieur du compartiment inférieur du saturateur pendant la construction ou pour l'entretien après son installation. Une embase 80 (fige. 1 et 3) entoure le saturateur, et est fixée à la face extérieure de l'enveloppe 12. Cette embase 80 est prolongée vers le bas et repose sur des supports appropriés, par exemple des blocs 81 en béton armé, destinés à porter le saturateur.
Le liquide du bac à goudron T passe par un trop-plein dans un réservoir ST dans lequel il est aspiré par une pompe appropriée P2, et refoulé dans un conduit 83 (fige. 1, 2 et ) qui l'amène aux tuyère! 52. Un acide de compensation provenant d'un réservoir AST est également introduit dans
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le réservoir ST, et arrive par conséquent à travers le conduit 83 aux tuyères 52. La quantité d'acide de compensation passant du réservoir AST dans le réservoir ST est réglée de façon que le liquide distribué par les tuyères 52 pré- sente une teneur en acide à peu près deux fois supérieure à celle du liquide formant le bain du saturateur.
En l'es- pèce, la pluie formée par les tuyères 52 contient environ 11% d'acide, tandis que le bain du saturateur ne présente qu'une teneur en acide de 5,5% environ.
En dehors de l'acide de compensation fourni aux tuyè- res 52, on peut introduire dans le saturateur une autre quan- tité d'acide de compensation d'une manière appropriée quel- conoue.
Dans des conditions de foncti onnement normales, le ni- veau du bain à l'intérieur du saturateur est maintenu à peu près constant par le conduit à trop-plein 54, tandis que le liquide est aspiré dans la partie supérieure de la cuve 10 par la pompe Pl à travers la crépine 62, et refoulé dans le distributeur 42 d'où il passe dans les tuyères 45 qui le font ruisseler dans toute l'étendue de la chambre d'absorption 25.
Ce liquide tombe sur la surface du bain dans le fond de cette chambre. Par ailleurs, le liquide refoulé par la pompe Pl à travers le conduit de dérivation 64 est ajouté au bain dans le fond de la chambre 25.
De même, le liquide introduit par les tuyères 52 à l'extrémité supérieure du conduit vertical 28 est pulvérisé dans toute la section de ce conduit et tombe également sur la surface du liquide dans le saturateur.
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D'autre part, le liquide qui s'accumule sur la face intérieure de l'enveloppe 20 du séparateur d'acide C du saturateur ruisselle le long de cette enveloppe et s'ajoute à la liqueur du bain saturateur. On voit que l'agencement pré- vu pour le retour du liquide du séparateur d'acide dans le bain saturateur est tel qu'il n'est pas nécessaire de faire passer ce liquide par des conduits de faible section qui pourraient être obstrués par des dépôts de sels. Le montage du séparateur d'acide à l'intérieur du saturateur élimine donc l'un des inconvénients perturbateurs résultant d'un séparateur d'acide sépara et indépendant.
Le liquide que contient le compartiment du saturateur au-dessus du fond 14 descend par le conduit 15 dans le com- partiment inférieur contenant le bain pour remplacer le liquide aspiré par la pompe Pl.
Les gaz de fourscoke ou d'autres gaz à traiter sont introduits dans le saturateur par la tubulure 26 (figs. 1 et 3) qui débouche dans la chambre 25 dans laquelle le courant gazeux est divisé. Une partie des gaz passe dans un sens par une partie de la chambre 25 en direction du conduit vertical 28, tandis qu'une autre partie des car passe dans l'autre sens par l'autre partie de la chambre 25 également en direction du conduit 28.
Au fur et à mesure que les gaz traversent la chambre 25, ils doivent traverser la pluie tombant des tuyères 45.
Cette pluie est extrêmement dense et remplit complètement la chambre 25. La vitesse de circulation des gaz à travers la chambre 25 est relativement élevée, de sorte que le cou- rant est extrêmement turbulent. D'autre part, et grâce à la courbure des deux parties de la chambre 25 que traver-
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sensiblement supérieure celle du liquide distribué par les tuyères 45. Le liquide! forte teneur en acide présente une plue grande affinité pour la pyridine, et les produits de la même fauille, que le liquide â faible teneur en acide et élimine du gaz traversant le conduit vertical 28 tous les constituants qui n'ont pas été éliminas pendant la cir- culation des gaz à travers la chaabre 25.
Le liquida distribué par les tuyères 52, ainsi que la pyridine et les autres constituants absorbés par ce liqui- de, s'ajoutent au bain du saturateur, ce qui augmente la te- neur en pyridine de ce bain. La pyridine peut être extraite de ce bain par un moyen approprié quelconque et connu, de façon que la concentration de pyridine dans le bain satura- teur soit maintenue à un niveau suffisamment faible pour en per.lettre une récupération sensiblement complète.
Lorsque les gaz atteignent la partie supérieure du conduit vertical 28, ils passent dans le conduit horizontal 2 et pénètrent tangentiellement dans la chambre à l'inté- rieur de l'enveloppe 20 et autour du conduit 23.
Les gaz introduit? par le conduit 2 circulent à grande vitesse. Etant donné qu'ils pénètrent tangentielle- ment dans la chambre de l'enveloppe 20, ils tournent dans celle-ci à grande vitesse de sorte que le liquide entraîné est projeté radialement contre l'enveloppe 20 et s'écoule sur celle-ci dans le bain saturateur. Il en résulte que le liquide entraîné par les gaz est ainsi éliminé. Les gaz descendent progressivement dans l'enveloppe 20 et leur vitesse décroît. Ils modifient ensuite leur direction et s'élèvent dans le conduit 23 pour sortir du saturateur.
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.il ru Lionent où les L! atteignent le conduit 23, il
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sont sensiblement débarrassée du liquide entraîné.
Il a été indiqu' que les écrans 21 prévue sur la face intérieure de l'enveloppe 20 freinent rapidenent la rota- tion des gaz, pour empêche le liquide de tourbillonner ou de tourner dans l'enveloppe 20.
Il a été également indiqué que le liquide pulvérisé par les tuyères 45 et 52 absorbe l'ammoniac et d'autres constituants des gaz, tandis que ce liquide est ajouta à la partie du bain saturateur au-dessus du fond 14, ce qui aug- mente la concentration en sulfate d'ammonium dans cette par- tie du bain. De plus, ainsi qu'il a été expliqué plus haut, l'intervention de la pompe P1, aspirant le liquide dans le compartiment inférieur A du saturateur, fait que le liquide s'écoule continuellement de la partie du bain par le fond 14 à travers le conduit 15, qui fait arriver la liqueur à proxi- mité du fond ce la cuve 10. Le liquide introduit par le conduit 15 s'élève ensuite vers la crépine 62, où il est aspiré par la pompe P1 pour être remis en circulation.
Il en résulte donc une circulation permanente du liquide dans le saturateur suivant un parcours commprenant le crépine 62, la pompe Pl, les tuyères de pulvérisation 45, le conduit de dérivation 64, ensuite le conduit de descente 15, le liquide s'élevant enfin dans le compartiment contenant le bain jus- qu'à la crépine d'aspiration 62. Il se produit ainsi un mouvement ascendant continu du liquida dans la cuve 10, c'est-à-dire dans le compartiment A du saturateur contenant lebain.
Les différentes parties de ce compartiment inférieur
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ou saturateur pont agencées de façon que la vitesse de
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circulation ascendante du liquide dans la cuve 10 soit sen- siblement uniforme dans toute la section de cette cuve. Le liquide sortant de l'orifice inférieur du conduit 15 frappe le fond de la cuve et s'écoule ensuite radialement vert' l'extérieur et vers le haut à proximité de la paroi de la cuve 10,.c'est-à-dire dans la partie radialement extérieure de cette cuve. En même temps, une certaine partie du liquide descendant dans le conduit 15 est déviée par les déflecteurs 19 pour passer à travers les orifices 18.
Cette partie du liquide s'élève à proximité du conduit 15, c'est-à-dire dans la partie radialement intérieure de la cuve 10. Ce liquide dévié à travers les orifices 18 par les déflecteurs 19 ne crée pas seulement un courant ascendant du liquide dans la partie centrale de la cuve 10, mais empêche également le liquide sortant par l'orifice inférieur du conduit 15, et partait radialement vers l'extérieur dans la cuve 10, de descendre dans la zone voisine du conduit 15. Il en résulte donc un mouvement ascendant du liquide dans toute la section de la cuve 10, tandis que la vitesse d'élévation du liquide est sensiblement uniforme dans toute l'étendue de la cuve à ce niveau.
La solution qui est pulvérisée par les tuyères 45, et qui est amenée en contact avec les gaz contenant l'amoniac, est sensiblement saturée lorsqu'elle sort des tuyères. Cette solution est amenée à un état sursaturé par l'absorption de l'a@ @oniac des gaz.
Le liquide introduit par le conduit 15 dans la partie inférieure de la cuve 10 est donc une solution sursaturée.
Cette sursaturation du liquide est réduite par le contact
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avec les cristaux en suspension dans la masse liquide que con- tient le compartiment inférieur du saturateur, âpre* quoi la solution est renvoyée dans les tuyères 45 pour être de nou- veau amenée en contact avec les az. Le même cycle se répète donc indéfiniment.
Le sulfate d'ammonium déposé fur les cristaux dans le compartiment inférieur du saturateur fait que ces crie- taux deviennent de plus en plus gros, de sorte qu'ils des- cendent dans la partie inférieure de la cuve où il? sont aspirés par les crépine? 70.
Etant donné que la vitesse d'élévation du liquide dans la cuve 10 est sensiblement uniforme dans toute l'étendue de cette cuve, les cristaux descendant dans la partie infé- rieure ont une grosseur sensiblement uniforme dans toute la section e al cuve. Une proportion relativement importante des cristaux évacués par les crépines 70 ont par conséquent une grosseur préférée relativement importante.
Une certaine proportion de cristaux extrêmement petits est aspirée par la crépine 62 de la pompe PI et remise en circulation. Ces cristaux sont introduits par le conduit 15 dans la partie inférieure de la cuve 10. Une certai ne pro- portion de cos petits cristaux est aspirée par les crépines 72 et incorporée à la liqueur extraite du saturateur. Mais la proportion de ces cristaux est relativement faible et n'est pas nuisible.
La vitesse d'adduction dans le saturateur des gaz contenant l'a@oniac, et la vitesse de circulation du li- quide à travers ce saturateur, sont réglées l'une sur l'autre de façon que la concentration en sels d'ammonium dans le
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liquide du saturateur ne dépasse pas sensiblement laconcen- tration en cristaux nouveaux formée en l'absence de noyaux de cristaux et ne dépasse de préférence pas la concentration en nouveaux cristaux forums en présence de noyaux de crie- taux. Ceci limite ou réduit la formation de nouveaux cris- taux et favorise la formation de cristaux relativement gros.
La masse du liquide circulant à travers le saturateur passe par le? tuyères 45 qui présentent une section invaria- ble. Le conduit de dérivation 64 et l'obturateur 65 consti- tuent des moyen? pour faire varier la vitesse de circulation de la solution dans le saturateur de façon que la grosseur des cristaux forces dans des conditions de fonctionnement différentes puisse être exactement contrôlée.
On voit que ce saturateur comporte un séparateur d'acide destina à extraire le liquide libre des gaz avant leur sortie du saturateur. On voit également que l'agence- ment du saturateur est tel que les éléments de construction utilises dans la partie séparateur d'acide servent également comme partie d'autres organes du saturateur.
Ainsi qu'il a été indique', l'enveloppe cylindrique 20, qui fonie la paroi extérieure du compartiment supérieur ou séparateur d'acide C du saturateur, coopère avec l'enve- loppe 12 de la partie centrale (absorbeur) 3 du saturateur pour former un conduit incurva 25 que traversent lee gaz pen- dant qu'ils sont exposés à la pluie descendant des tuyères 45.
L'enveloppe cylindrique 20 fait également partie du conduitvertical 28, et constitue par ailleurs une partie du distributeur 42 alimentant les tuyères 45. De plus, le séparateur C du saturateur, qui comporte l'enveloppe 20 et
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le couvercle 22, est en fait une cuve renversée et coopère avec les partie? rattachées au conduit 42 et au conduit ver- tical 28 pour envelopper la partie supérieure du saturateur.
Il devient ainsi inutile de prévoir des moyens spéciaux pour envelopper le sonnet du saturateur.
On voit que l'extrémité inférieure de l'enveloppe cylindrique 20 est ouverte, mais que cette enveloppe descend au-dessous du niveau du liquide dans le saturateur, de sorte que ce liquide assure l'étanchéité de cette extrémité de l'en- veloppe 20. Dans ces conditions, non seulement il est inuti- le de prévoir un fond pour le séparateur d'acide C du satu- rateur, mais il en résulte également un dispositif d'un en- conbrenent minimum pour l' accumulation des cristaux, tandis que les sels, oui ne se condensent pas, Font dissous grâce à l'effet dû au contact de l'enveloppe 20 avec le liquide du bain. L'agencement du saturateur est tel qu'il constitue une unité compacte n'exigeant qu'un minimum de matière coti- teuse pour sa construction.
La description qui précède indious u, mode de lise en oeuvre du procédé et un node de réalisation de l'appareil pour l'extraction de l'a@oniac et d'autres constituants des gaz de fours à coke, mais il est bien entendu qu'on pourra imaginer des variantes et modifications sans s'écarter du principe de l'invention.