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Procédé pour le séchage de gaz
On peut sécher des gaz par lavage avec de l'acide sulfurique. Dans ce cas, la dilution de l'acide sulfurique due à l'absorption d'eau est compensée par adjonction de SO3.
Ce procédé, employé par exemple dans une large mesure pour le séchage des gaz de grillage, présente l'inconvénient d'exiger
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une quantité de S03 relativement considérable. Si l'on veut 3 ci¯ 6 éliminer par exemple 20 gr/m@ vapeur d'eau d'une quantité de gaz de grillage de 1000 m3, il faut,pour produire de l'acide sulfurique contenant par exemple 0,5 mol d'eau, H204 (0,5), une quantité de S03 de 20.80/27 = 59,3 kg.
Or, on a trouvé que la consommation en SO3 lors du séchage peut être notablement réduite, si l'on utilise la chaleur dégagée au cours de l'absorption pour faire évaporer l'eau absorbée à partir du gaz à sécher. Cn y parvient par une méthode très simple, si l'on n'élimine pas la chaleur prenant naissance au cours de l'absorption, mesure grâce à laquelle le liquide d'absorption est porté à l'ébullition. La vapeur d'eau formée quitte l'absorbeur ensemble avec les gaz éventuelle ment présents. La concentration de l'acide se fait alors non seulement par absorption de S03, mais simultanément par élimination d'eau.
L'acide échauffé par absorption de SO3 est de pré- férence refroidi au moyen d'air. Four mettre à profit la chaleur transmise, on peut utiliser l'air échauffé pour effectuer un échange de chaleur et de matière avec l'acide dilué par ab- sorption d'eau provenant du gaz à sécher. Dans ce cas, les vapeurs acides éventuellement entraînées par l'air sont absorbées par l'acide dilué. Attendu que l'air frais extérieur contient toujours de la vapeur d'eau dont l'absorption par l'acide réduit l'àction refroidissante de l'air et produit en otre une dilution indésirable de l'acide, il sera utile d'employer le même air à plusieurs reprises, c'est-à-dire de le conduire en cycle entre l'acide concentré et l'acide dilué.
Un autre avantage du nouveau procédé réside dans la possibilité de combiner simplement le séchage avec l'échauffement
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des gaze En utilisant un acide sulfurique relativement fort concentré, les gaz peuvent être portés à des températures assez élevées, par exemple à 120 C., sans que l'effet de séchage de l'acide en soit diminué d'une manière appréciable.
La valeur des gaz desséchés est augmentée grâce à cet échauffemento L'aptitude des gaz à absorber de l'humidité est considérablement accrue par l'élévation de la température, lorsqu'ils sont employés pour le séchage d'autres produits Si l'on sèche des gaz de grillage destinés à être traités ultérieure ment par le procédé de contact, le fonctionnement des fours de contact sera facilité et la formation de brouillards nuisibles lors du séchage incomplet est évitée.
La température élevée de l'acide de séchage s'obtient aisément en refroidissant à une température moins basse l'acide bouillant ayant absorbé le SO3 et devant être refroidi sub- séquement par de l'air. D'autre part, l'acide provenant du sécheur et retournant à l'absorbeur demande alors un échauffe- ment moins intenseo
Pour mieux faire comprendre les avantages obtenus con- formément au nouveau procédé, on donnera ci-après quelques chiffres qui, toutefois, n'ont aucun caractère limitatif.
D'après l'exemple mentionné précédemment on utilise pour le séchage un acide contenant 0,5 mol d'eau. Cet acide est, par absorption d'eau à partir du gaz à sécher, dilué à une teneur en eau de 2 mois. La concentration initiale de l'acide doit être rétablie par absorption de SO3. D'après le changement de la concentration
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il en résulte par introduction des cnaleurs de formation
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un excédant de chaleur de 21864 kgcalo
Pour concentrer de nouveau l'acide par évaporation d'eau, il faut donc produire la même énergie calorifique A cet effet, on utilise, conformément à l'invention, la chaleur prenait naissance au cours de l'absorption du SO3.
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Dans ce cas, la chaleur d'absorption de 1 mol SO3 (g) est dome égale à 29,22 kgcal. L'enthalpie de la vapeur d'eau formée est, à la température d'évaporation de l'acide de 200 Co environ de 8,4 103 (200-18) = 1,53 kgcal/mol plus grande qu'à la température considérée de 18 C., indiquée ici comme chaleur de formation, de sorte qu'à l'aide de l'énergie calorifique dégagée pendant l'absorption du SO3 sont expulsés de l'acide dilué 1,5 '29,22 / (21,864 + 1,5. @ 1,53) = 1,82 mois de vapeur d'eauo La chaleur requise pour porter l'acide à. la température d'évaporation est, suivant l'invention, récupérée par le cycle d'air et peut, de ce fait, être négligée dans notre calcul.
Par contre, en opérant suivant les procédés connus, l'élimination de 20 g/m3 de vapeur d'eau à partir de 1000 m3 de gaz exige l'emploide 20.80/27 = 59,3 kg de SO3, la teneur en
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eau de l'acide employé au séchage étant en même temps portée de 0,5 mol à 2 mois. Conformément au nouveau procédé on utilise la chaleur d'absorption pour faire évaporer de nouveau 1,82 mois de l'eau absorbée à partir du gaz à sécher, grâce à quoi la con- sommation en SO3 est réduite de 59,3 kg/1000 m3 à59,3. 1,5 (1,5 + 1,92) 26,8 kg/1000 m3.
Résumé
La présente invention a pour objet: Procédé pour le sécnage de gaz au moyen d'acide sulfurique dont la dilution est compensée par adjonction d'anhydride sulfurique, procédé caractérisé par les particularités suivantes, prises séparément ou ensemble: a) la chaleur dégagée au cours de l'absorption du
S03 est employée pour faire évaporer l'eau absorbée à partir du gaz a sécher; b) l'air conduit en cycle transmet la chaleur de l'acide concentré par absorption du SO3 à l'acide dilué lors du séchage; c) les gaz sont échauffés simultanément lors du séchage.
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