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PROCEDE POUR L'EXTRACTION .DE MATIERES .CFIS,TÀLINES DES FRACTIONS DE GOUDRON, :DE PREFERENCE ,DES GOUDRONS :DE HOUILLE.
Dans l'état actuel de la technique il est connu que les constituants cristallins des fractions d'huile de goudron sont isolés de manière qu'ils sont amenés à cristallisation par un procédé de refroidissement exigeant souvent plu- sieurs semaines, pour être libérés ensuite des résidus huileux par des procédés compliqués. Ainsi par exemple la fraction de naphtaline, en vue de sa cristalli- sation, est disposée dans une salle frigorifique et-ce n'est qu'après plusieurs jours, souvent même quelques semaines qu'il est possible de continuer le traite- ment de cette fraction de naphtaline, en vue d'en séparer les matières cristalli- nes et huileuses. Comme la fraction de naphtaline constitue une proportion très considérable du goudron de houille, ce traitement exige des installations et des constructions très considérables.
La séparation des cristaux des constituants hui- leux s'effectue généralement à l'heure actuelle sur des plate-formes d'égouttement, après que l'huile (constituants acides) se soit écoulée de la masse cristalline après plusieurs jours par exemple au moyen de rigoles convenables La masse cris- talline brute doit être comprimée à chaud en vue d'une purification plus poussée.
La naphtaline comprimée qui en résulte doit être raffinée par la- vage chimique et analogue et enfin,par distillation, afin d'obtenir des produits purs. Ce traitement de la naphtaline exige des installations considérables, occu- pant plusieurs bâtiments.
L'obtention de substances cristallines pures dans le cas de corps à trois ou quatre noyaux est encore plus compliquée et plus difficile. Il est gé-
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néralement admis queseub'&6procédés mult3plesc.d:iaslûtions tde précipitation très compliqués permettent d'obtenir un antnracene à pourcentage élevé. Dans le cas des substances à trois ou quatre noyaux on ne connaît jusqu'à présent aucun procédé permettant d'obtenir en une seule étape c'est-à-dire directement après le fraction- nement des produits finaux fortement enrichis. Citons comme exemple la production de l'anthracène brut avec une teneur de 40% en anthracène, obtenue seulement par des séparations cristallines fort compliquées.
Si l'on veut transformer cet anthracène brut en anthracène techniquement pur avec une teneur d'environ 95 - 96 % d'anthracène,
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il faut procéder à des traitements multiples de cristallisations dans des bases pyridiques, généralement employées jusqu'à ce jour.
D'autres corps à trois noyaux tel que par exemple le carbazol - ou même à quatre noyaux - tel que par exemple le pyrène - malgré de multiples cristallisations ne sont obtenus qu'en quantités si minimes comme, produits' utilisables dans l'industrie qu'il n'est possible de récupérer au maximum que 10 - 15%; sous une forme techniquement pure., de la teneur effective de ces produits dans le goudron de houille. Tout le reste est perdu dans les huiles lourdes et également dans la poix.
Suivant la présente invention on a reconnu qu'il était possible de récupérer,d'une manière surprenante par sa simplicité et avec un outillage réduit et peu coûteux, en supprimant les procédés et installations compliqués décrits ci-dessus, les substances cristallines, en amenant la fraction en ques- tion de préférence immédiatement après la distillation - après ou avec un refroi- dissement simultané dans une centrifugeuse, tournant à grande vitesse, dans laquelle se produit la cristallisation et la séparation des cristaux de la pha- se liquide.
De cette manière, la formation de mélanges azéotropiques exigeant normalement un certain temps est évitée en grande partie et les substances cris- tallines sont séparées dans un procédé direct et continu des huiles et de leurs azéotropes
Des'essais ont démontré que dans une telle centrifugeuse rapide il est extraordinairement facile de séparer les cristaux de la phase liquide, respectivement que la séparation par cristallisation - amorcée éventuellement déjà pendant le refroidissement de la fraction - est réalisée en très peu de temps par suite du mouvement très rapide dans la centrifugeuse.
D'autres essais ont démontré que l'effet observé par l'invention est obtenu pour toutes les fractions de la distillation du goudron, de sorte que le procédé peut être employé par exemple pour la récupération de l'anthra- cène, de la naphtaline, du fluorène, des azéonaphtes, des carbazols, des pyrènes, et des chrysènes. Dans tous ces essais il est nécessaire de refroidir jusqu'à un certain degré les fractions en question, afin que la séparation par cristal- lisation puisse avoir lieu. Ce refroidissement peut-avoir lieu avant l'intro- duction dans la centrifugeuse par exemple dans un agitateur monté derrière la colonne de distillation.
D'autre part, il est possible de procéder au refroi- dissement dans la centrifugeuse même, en y introduisant par exemple un liquide laveur
Un autre perfectionnement est obtenu en ajoutant à la fraction avant ou après la centrifugation, une solution alcaline en vue de fixer les constituants acides contenus dans la fraction. Ainsi par l'ajoute de soude caustique, on peut séparer de la fraction tous les constituants acides et il s'est révélé que par ce procédé, la séparation de la phase cristalline dans la centrifugeuse est ex- trêmement favorisée. Logiquement on peut séparer de la même manière, par ajoute de solutions acides (par exemple acides sulfuriques), les constituants basiques de la fraction,ce qui a également comme résultat une séparation accélérée par cristallisation pendant la centrifugation.
Le procédé le plus avantageux consiste à séparer, par l'ajoute de solutions convenables, simultanément les constituants basiques et acides de la fraction pendant la centrifugation. Les solutions aqueuses fortement saturées par exemple les solutions de chlorures de zinc, de chlorures d'aluminium ou d' acétates de zinc conviennent le mieux, parce qu'elles contiennent en même temps des solvants organiques solubles dans l'eau (l'alcool, la glycérine) pour l'ex- traction des constituants acides.
Immédiatement après la séparation des substances cristallines une séparation-complète entre la couche aqueuse et la couche huileuse, de sorte qu'il est possible d'isoler par un traitement thermique subséquent les constituants acides et basiques séparément.
En ajoutant de telles solutions pour la séparation des constituants
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acides et/ou basiques, -il est surtout avantageux d'amener cette solution à l'état froid dans la centrifugeuse ou de la mélanger-à la fraction avant de l'introduire dans la centrifugeuse puisque l'effet de refroidissement ainsi obtenu favorise la séparation par cristallisation pendant la Centrifugation.
Dans ce cas,le refroidissement antérieur de la fraction avant son introduction dans la centrifugeuse peut souvent être supprimé entièrement ou partiellement.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple et schématiquement une forme d'exécution de la présente invention. a est une celonne de fractionnement de laquelle les fractions
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sortent en 1 et 2 Il ....'c, Ó1;i[:>:t <,;..,., Jt- -10'- c'T. ,'*.'.br.'...t." '-' .
Il est évident que le nombre des fractions peut être choisi à volonté. La frac- tion retirée en 1, par exemple l'huile de naphtaline, est amenée d'abord à l' agitateur b en vue d'un prérefroidissement d'où elle parvient dans une cêntri- fugeuse à grande vitesse de rotation c.. de construction connue en soi. Celle- ci est munie d'un cône d tournant à grande vitesse avec une spirale de transport ou analogue prévue sur sa surface. Le dit cône est enveloppé par une chemise de tamis e fixe et également conique.
La fraction est introduite à l'extrémité su- périeure de la centrifugeuse à une température de 30 Co Par suite de la rotattion très rapide du cône d, il se produit dans l'espace circulaire cônique entre le cône et la chemise tamisantee, une cristallisation extrêmement rapide. Tandis que la phase liquide est projetée à travers le tamis immédiatement vers l'exté- rieur les cristaux sont transportés vers le bas et quittent la centrifugeuse par son extrémité inférieure, où ils tombent dans une trémié f, pour être trans- portés plus loin. La phase liquide est évacuée par le tube latéral d'évacuation go
Immédiatement avant l'introduction de la fraction dans la centri- fugeuse,une lessive, servant à la séparation des constituants acides, et-venant du réservoir h, est ajoutée directement à la fraction.
Cette lessive peut servie de réfrigérant, de sorte que dans de nombreux cas:le prérefroidissement, par ex- emple dans l'agitateur indiqué b, peut être suppriméo La lessive peut encore être ajoutée entièrement ou partiellement dans l'agitateur b. D'une manière semblable des acides pour la séparation des constituants basiques peuvent être ajoutés ou des solutions, isolant simultanément aussi bien les constituants acides que les constituants basiques. Avec une centrifugeuse tamisante moderne d'environ 650 mm/ de diamètre de tambour et une vitesse de rotation de 4000 t/m. on peut obtenir facilement un rendement de 2 tonnes de cristaux par heure.
Par conséquent, pour la plupart des fractions une marche continue de la centrifugeuse tamisante n'est pas nécessaire, mais on peut utiliser la même centrifugeuse successivement pour des fractions différentes, ce qui suppose évidemment un raccordement confor- me des conduites d'amenée.
Le procédé suivant la présente invention est surtout avantageux dans le cadre d'une distillation continue, de préférence d'une distillation à deux ou plusieurs étages, mais le marne procédé peut encore être employé avanta- geusement dans la distillation discontinue.
Le procédé peut encore être employé pour la distillation de la li- gnite, ainsi que pour le traitement ultérieur de différents produits de goudron par exemple l'anthracène brut.
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R E V E N D I C A T I 0 NS
1) Procédé pour l'extraction de -matières cristallines des fractions de goudron, de préférence des goudrons..de houille, caractérisé en ce que de préférence directement' après la distillation, la fraction en question est amenée, après ou avec refroidissement simultanée dans une centrifugeuse tamisante à grande vitesse, dans laquelle a lieu la cristallisation et la séparation des cristaux de la phase liquide.