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PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DES EAUX CONTENANT DES PHENOLS; SULFURE D'HYDROGENE, GAZ CARBONIQUE, AMMONIAC ET MATIERES ORGANIQUES OU
INORGANIQUES.
L'hydrogénation de combustibles solides ou liquides, par exemple l'hydrogénation de la houille ou du goudron ainsi que la distil- lation sèche de combustions notamment la carbonisation à basse températu- re et la cokéfaction à haute température, ainsi que d'autres procédés d'amélioration des combustibles, par exemple la production du gaz, donnent des eaux pouvant contenir des phénols, de l'ammoniac, du gaz carbonique, du sulfure d'hydrogène, des acides gras, des cétones, des alcools, des al- déhydes, des composés organiques, de l'azote, et du soufre, etc...
On adéjà proposé d'éliminer les phénols de ces eaux par une extraction avec des solvants organiques tels que les esters.. éthers, alcools, cétones. le benzène, les hydrocarbures. et des composés similaires non ou peu solubles dans l'eau et dont le point d'ébullition est inférieur à celui des phénols.
Les eaux soumises à l'extraction contiennent encore, en dehors de faibles quantités de phénols, principalement de l'ammoniac. du gaz carbonique, du sulfure d'hydrogène, des acides gras et des composés similaires, ainsi que de faibles quantités du solvant dissous dans l'eau ou émulsifié avec celle-ci. Le résidu de solvant est éliminé par barbotage de gaz et récupé- ré dans ces gaz par absorption avec un agent de lavage. On peut également éliminer à chaud le résidu de solvant de l'eau provenant de l'extraction et traiter celle-ci avec de la vapeur directe.
Cette opération entraîne également l'élimination d'une partie du gaz car- bonique et du sulfure d'hydrogène.
Suivant la présente invention, on traite les eaux con- tenant des phénols, de l'ammoniac, du gaz carbonique, du sulfure d'hydro- gène, des acides gras, des cétones, des alcools, des aldéhydes, des com- posés organiques de l'azote et du soufre. éventuellement d'autres matières organiques ou inorganiques, en éliminant d'abord les phénols par extrac-
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tion avec des solvantc organiques non ou seulement peu solubles dans l'eau et dont le point d'ébullition est inférieur à celui des phénols, notamment avec des esters, des éthers, des cétones, des alcools insolubles ou peu solubles dans l'eau, et en chassant ensuite, par exemple par distillation des eaux déphénolées, l'ammoniac le gaz carbonique, 'le sulfure d'hydrogène,
.les ré- sidus de l'agent d'extraction restés dans l'eau et éventuellement d'autres matières volatiles. en récupérant dans les gaz éliminés au moins les résidus de l'agent d'extraction ainsi que l'ammoniac, de préférence sous la forme de sulfate d'ammonium, soit en séparant d'abord les résidus du solvant, le gaz carbonique et le sulfure d'hydrogène et ensuite seulement l'ammoniac, soit' en extrayant ces matières ensemble, notamment si on utilise des agents d'êx- traction non saponifiables. et en récupérant ensuite d'abord l'ammoniac sous la forme de sulfate d'ammonium, ensuite les résidus .du solvant et éventuelle- ment d'autres constituants tels que le sulfure d'hydrogène. Pour extraire ces matières des eaux, on procède avantageusement par distillation avec de la vapeur d'eau qu'on introduit dans les eaux .
Les eaux qui proviennent d'une amélioration des combustibles. notamment du dégazage, de la carbonisation à basse température, de la cokéfac- tion ou de l'hydrogénation,'qui contiennent des phénols, du sulfure d'hydrogè- ne, du gaz carbonique, de l'ammoniac, éventuellement d'autres matières organiques ou inorganiques, et qui ont été débarrassées des phénols par extraction avec un solvant, sont par exemple traitées par le fait qu'on élimine d'abord et aus- si complètement que possible les résidus du solvant, le gaz carbonique et le sulfure d'hydrogène,
qu'on soumet ensuite les eaux entièrement ou partiellement débarrassées des résidus du solvants du sulfure d'hydrogène et du gaz carboni- que à une distillation par la vapeur d'eau éventuellement avec une addition d'alcalis ou d'alcalis terreux et avec une rectification, et qu'on traite en- suite avec de l'acide sulfurique le mélange de vapeur d'eau et d'anmoniac en vue de la récupération du sulfate d'ammoniums
Au cours du traitement du mélange d'ammoniac et de vapeur d'eau par l'acide sulfurique, on recueille la vapeur d'eau dans une propor- tion d'environ 100 à 200 Kg.
par m3 d'eau déphénolée.Suivant l'invention, ' on réutilise cette vapeur d'eau dans le procédé, et ce avantageusement en 1' utilisant pour éliminer les résidus du solvant dans l'eau déphénolée et pour débarrasser le solvant des acides (GO2' ILS, etc.). Pour l'élimination de l' ammoniac dans l'eau déphénolée et désacidifiée, on peut également utiliser la vapeur sortant du saturateur pendant qu'on traite le mélange d'ammoniac et de vapeur d'eau avec l'acide sulfurique.
Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention qui convient plus particulièrement à l'extraction des phénols par des agents non saponifiables, tels que les éthers et même les alcools, lesquels sont solu- bles ou peu solubles dans l'eau, on introduit l'eau déphénolée dans une co- lonne de distillation dans laquelle l'eau est débarrassée simultanément des résidus de l'agent d'extraction, de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène et du gaz carbonique et, dans le cas présent, la possibilité d'autres éléments vola- tils.
Le mélange de gaz carbonique, de sulfure d'hydrogène, d' ammoniac de solvant et de vapeur d'eau sortant de l'extracteur est introduit dans un laveur dans lequel l'ammoniac est séparé du mélange de vapeur et de gaz sous la forme de sulfate d'ammonium. La vapeur d'eau sortant du laveur et qui contient du gaz carbonique, du sulfure d'hydrogène et du solvant (en- viron 10 à 200 Kg. par m3 d'eau déphénolée) est réutilisée dans le procédé suivant l'invention. On peut par exemple la recomprimer pour l'utiliser dans l'extraction des constituants dissous dans l'eau.
On peut également la faire passer en totalité ou en partie avec le gaz carbonique, le sulfure d'hydro- gène et la vapeur du solvant dans un condenseur, dans lequel les vapeurs d'eau et de solvant sont précipitées par refroidissement direct ou indi- rect, par exemple avec de l'eau phénolée, déphénolée ou fraiche. Les gaz sortant du condenseur tels que le gaz carbonique et le sulfure d'hydrogène
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contenant encore de faibles proportions de-solvant, peuvent être traités d'une manière connue pour la récupération du solvanto On peut par exem- ple les laver avec l'eau phénolée.
L'extraction de l'ammoniac que contient 1?eau déphénolée peut toujours avoir lieu d'une manière connue dans le procédé suivant l' invention. On peut par exemple opérer dans un premier étage en injectant de la vapeur pour éliminer d'abord les gaz et l'ammoniac libre, et dans un deuxième étage en utilisant des alcalis ou des alcalis terreux tels que l'hydroxide de calcium pour libérer l'ammoniac combiné. L'ammoniac obtenu dans le deuxième étage est transformé en sulfate d'ammonium, par exemple en commun avec l'ammoniax éliminé par distillation avec de la vapeur d'eau dans le premier étage et de préférence dans un même saturateur, de sorte que la vapeur d'eau intervenant dans les deux éta- ges est utilisée de là même manière.
La chaleur de l'eau débarrassée de l'ammoniac peut être utilisée dans le procédé même. A cet effet, on peut avantageusement uti- liser un échangeur de chaleurdans lequel l'eauprovenantde l'extracteur sert au chauffage préalable de l'eau introduite dans cet extracteur.
Dans de nombreux cas il est avantageux de réaliser une éli- mination aussi complète que possible du résidu de l'agent d'extraction, du sulfure d'hydrogène et même du gaz carbonique dans les eaux déphéno- lées.
On peut obtenir cette extraction d'une manière particuliè- rement avantageuse, d'une part en n'imposant pas à la colonne de distil- lation assurant l'extraction de ces constituants de l'eau une charge en eau dépassant un maximum déterminé, et en veillant d'autre part à ce que le dégazage ait déjà lieu largement dès l'entrée de l'eau dans la colonne, de façon qu'une grande partie du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène dissous dans l'eau s'échappe avec la vapeur d'eau et la vapeur du solvant.
La distillation est avantageusement mise en oeuvre dans une colonne dont le fonctionnement correspond à au moins huit plateaux théo- riques.
Le maximum d'eau qu'on peut imposer à la colonne est d'en- viron 35 m3 par mètre carré de section de cette colonne et par heure. De préférence, on ne fait fonctionner la colonne qu'avec 10 à 25 m3 d'eau par mètre carré de section et par heure
Afin que le dégazage poussé suivant l'invention puisse être réalisé dès l'entrée de l'eau dans la colonne, on porte l'eau à une tem- pérature de 75 à 95 C avant son entrée dans cette colonne. On introduit l'eau de préférence dans le tiers supérieur et notamment au sommet de la colonne. Celle-ci présente avantageusement dans la partie supérieure une section plus grande ce qui facilite davantage le dégazage de l'eau.
Les gaz et vapeurs sortant de la colonne passent dans un condenseuro On utilise avantageusement la condensation directe, ce qui permet avec succès d'éviter les obstructions qui se présentent dans d' autres condenseurs à la suite,de dépôts de carbonate d'ammonium, de bi- carbonate d'ammonium, de sulfure d'ammonium, etco Pour l'agent de con- densation, on peut par exemple utiliser l'eau déphénolée ou une partie de cette eau. On utilise ainsi économiquement la chaleur que contiennent les gaz et vapeurs pour le chauffage préalable de l'eau en vue de son traitement suivant l'invention. Après la condensation, on peut séparer par décantation, par exemple, le solvant et l'eau utilisée pour la con- densation.
Le solvant ainsi,,séparé, qui contient de faibles quantités de
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phénols, passe de préférence dans la colonne de distillation, dans la- quelle le solvant est éliminé par distillation de l'extrait obtenu par l'extraction des phénols dans les eaux phénolées.
Du condenseur s'échappent le gaz carbonique et le sulfure de l'hydrogène contenant encore du solvant. Pour la récupération du sol- vant, on les lave par exemple avec les eaux destinées au déphénolage ou avec l'extrait récupéré dans ces eaux ou encore avec une partie de cet ex- trait.
On obtient de cette manière une eau désacidifiée dont la te- neur en gaz carbonique est inférieure à 1 gr/1, tandis que la teneur en H2S est inférieure à 0,5 gr/1, et qui contient par exemple encore 0,0 gr/1 de gaz carbonique et 0.05 gr/1 de sulfure d'hydrogène.
L'invention offre le grand avantage que l'utilisation de la condensation directe permet de réduire à un minimum extrêmement faible les pertes d'ammoniac dans les gaz d'évacuation.
On récupère donc un maximum d'ammoniac dans le récupérateur suivant.
Le dessin annexé représente à titre d'exemples et schématique- ment quelques installations pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1' invention.
La fig. 1 montre une installation dans laquelle l'extraction du résidu de solvant, du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène a lieu séparément de l'extraction de l'ammoniac.
La fig. 2 montre la combinaison de cette installation avec le déphénolage des eaux.
La fig. 3 est un schéma du procédé pour l'extraction simul- tanée des résidus du solvant, du sulfure d'hydrogène, du gaz carbonique et de l'ammoniac.
La fig. 4 est un schéma d'une installation pour l'extraction du gaz carbonique, du sulfure d'hydrogène et pour la récupération du sol- vant dans l'eau déphénolée.
On utilise une eau phénolée, contenant 4,5 gr. de phénol par litre, et provenant du dégazage de la houille sous pression par l'oxy- gène et la vapeur d'eau. Cette eau est déphénolée dans sept étages en contre-courant avec 10% en volume d'acétate de butyle. A la sortie de l' appareillage à contre-courant, l'eau présente la composition suivante:
EMI4.1
<tb> Phénol <SEP> 4 <SEP> mgr/1
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 0,9 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb> NH3 <SEP> 6,9 <SEP> gril
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 11,2 <SEP> gr/1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> H2S <SEP> 0,4 <SEP> gril <SEP>
<tb>
L'eau arrive par le conduit 1 (fig.l) dans l'installation de désacidification, destinée à 1'.élimination du gaz carbonique et du sul- fure d'hydrogène et à la récupération du solvanto Elle peut être distri- buée dans les conduits 2 et 3 Par la branche 2, une partie de l'eau (ou la totalité) entre dans la colonne de condensation 4. Une partie de 1' eau déphénolée peut passer par le conduit 3 directement dans le conduit 5.
La totalité de l'eau passe ensuite par le conduit 5 dans l'échangeur de chaleur 6, le conduit 7, le chauffeur préalable 8 dans lequel une injec- tion de vapeur en 17 la porte à une température d'environ 90 C, et enfin
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par le conduit 9 dans la colonne d'extraction 10. La vapeur directe est introduite en 11 pour le chauffage de la colonne et pour l'extraction du solvant, du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène.-On peut également assurer l'ébullition par chauffage indirect d'une manière connue en soi.
La quantité de vapeur nécessaire à l'extraction du solvant et au chauf- fage préalable de l'eau dans le chauffeur 8 est de 30 à 70 Kg par mètre cu- be d'eau déphénolée suivant le solvant utilisé pour le déphénolage, par exemple de 40 Kg. si le solvant est l'acétate de butyle.
Au sommet de la colonne 10, le conduit 12 évacue un mélange composé de vapeur d'eau, de vapeur de solvant, de gaz carbonique, de sul- fure d'hydrogène et d'ammoniac. Dans la colonne de condensation 4, ce mé- lange est exposé à un ruissellement par exemple de 50% de l'eau déphé- nolée contenant du solvant et arrivant par le conduit 2. Les vapeurs d' eau et de solvant sont condensées tandis que l'ammoniac est absorbé.
Une partie du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène s'échappe, une partie est absorbée par l'eau et retourne avec celle-ci dans la colon- ne d'extraction 10.
Le mélange gazeux partant de la colonne 4 par le conduit 13 contient encore de faibles proportions de solvant qu'on peut récupérer par lavage avec le phénol débarrassé de solvant provenant de l'installa- tion de déphénolage, ou par lavage avec l'eau destinée à être déphénolée.
On peut également récupérer d'une autre manière connue en soi.
Le mélange gazeux débarrassé des dernières traces de solvant est de préférence brûlé avec de l'air et le gaz contenant de l'anhydride sulfureux qui en résulte est est transformé dans un appareil de catalyse humide en acide sulfurique par exemple à 60 degrés qu'on peut ensuite utiliser pour la combinaison de l'ammoniac.
De préférence, on règle la quantité d'eau utilisée dans le condenseur 4 de façon que l'eau sorte au bas de la colonne de conden- sation à une température d'environ 40 à 70 C, par exemple de 50 C. On réduit de cette manière la proportion de gaz carbonique et de sulfure d'hydrogène circulant avec l'eau en circuit fermé entre les colonnes 4 et 10. La partie inférieure 14 de la colonne 4 est agencée en sépara- teur dans lequel le solvant condensé se sépare de l'eau dans une propor- tion d'environ 9 Kg. par mètre cube d'eau et s'écoule par le conduit 141.
Le solvant est récupéré intégralement dans l'eau déphénolée. Pour le dé- barrasser des faibles quantités de phénol qu'il a pu absorber, on le trai- te avantageusement avec l'extrait phénolique par distillation et (ou) avec des alcalis.
L'eau chaude sortant de la colonne de distillation 10 par les conduits 15 et 18, pratiquement débarrassée du solvant, du gaz carboni- que et du sulfure d'hydrogène présente la composition suivante:
EMI5.1
<tb> Phénol <SEP> 4 <SEP> mgr/1
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 0% <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb> NH3 <SEP> 6,8 <SEP> gril <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 0,1 <SEP> gril
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> H <SEP> S <SEP> traces
<tb>
<tb>
<tb>
Cette eau passe dans la colonne de distillation 19 dans laquelle l'ammoniac libre est chassé par injection de vapeur arrivant par le conduit 20. Du sommet de la colonne 19 s'écoule par le conduit 21 un mélange composé essentiellement d'ammoniac et de vapeur d'eau.
Ce mélange passe dans le saturateur 22 dans lequel le mélange vaporisé est traité
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d'une manière connue en soi avec de l'acide sulfurique à 60 degrés intro- duit en 23. Le sulfate d'ammonium formé se précipite sous la forme de cris- taux. Il est séparé de l'eau-mère d'une manière connue, par exemple à l'ai- de d'un appareil de centrifugation 29, à l'aide d'un filtre ou d'un appa- reil similaire dans lequel il arrive par un conduit 24. Après le séchage dans le sécheur 30 du produit sortant de l'appareil de centrifugation, on obtient un produit qui est prêt à être vendu.. L'élimination de l'ammoniac dans la colonne 19 et l'absorption de cet ammoniac avec de l'acide sulfuri- que dans le saturateur 22 ont lieu de préférence sous une pression égale à la pression atmosphérique.
La vapeur du saturateur, qui contient encore un peu de gaz carbonique et de faibles quantités de sulfure d'hydrogène et dont la quantité atteint 100 à 150 Kg./m3 d'eau d'évacuation suivant la teneur en ammoniac de l'eau traitée, est évacuée de ce saturateur par le conduit 25 sous une pression de préférence un peu supérieure à la pression atmosphérique, et retourne par les conduits 26 et 27 dans la colonne de distillation 10 dans laquelle la vapeur est directement injectée par exemple en 11.
Il est également possible de faire passer la vapeur du satura- teur ou une partie de cette vapeur dans le conduit 35 et ensuite par les conduits 31 et 20 dans la colonne 19 après sa compression dans le compres- seur 36. On peut faire arriver de la vapeur fraîche, prélevée par exemple dans le conduit 33. Pour éviter tout enrichissement de la vapeur, notamment en gaz carbonique, on peut éventuellement prélever une partie de la vapeur du saturateur par exemple en 28.
L'eau débarrassée de l'ammoniac libre, contenant par exemple encore 0,1 gril d'ammoniac et 3 mgr/1 de phénol, mais ne contenant plus aucun gaz carbonique et plus aucun sulfure d'hydrogène, est évacuée de la colonne 19 par le conduit 34 et passe par le conduit 152 dans l'échangeur de chaleur 6. Elle sort de celui-ci en 16 après avoir cédé sa chaleur à l'eau entrant dans la colonne 10.
Si l'eau à traiter contient non seulement de l'ammoniac li- bre, mais également de l'ammoniac combiné, et s'il s'agit de récupérer les deux, le traitement de l'eau désacidifiée a lieu par exemple dans la colonne 19, de façon que l'élimination de l'ammoniac libre ait d'abord lieu dans la partie supérieure, tandis que l'élimination de l'ammoniac combiné est effectuée à chaux dans la partie inférieure après une addition de lait de chaux ou d'un agent similaire, de préférence avec une injection de vapeur.
Les vapeurs dégagées dans les deux parties peuvent passer ensemble ou sépa- rément dans un saturateur. On peut utiliser de la manière précédemment dé- crite la vapeur sortant du saturateur. Au lieu d'avoir lieu dans un appa- reil commun,l'élimination de l'ammoniac libre et de l'ammoniac combiné peut être également mise en oeuvre dans deux appareils séparés.
L'eau sortant de la colonne de distillation 10 par le conduit 15 peut également passer par l'obturateur 151 (après l'ouverture de celui-ci) et par le conduit 152 directement dans l'échangeur de chaleur 6, par exem- ple si l'appareil destiné à l'extraction de l'ammoniac doit être arrêté.
Le schéma de la fig. 2 indique une combinaison particulièrement avantageuse de l'extraction de l'ammoniac suivant l'invention, avec extrac- tion des phénols dans les eaux contenant des phénols et de l'ammoniac, par exemple dans les eaux-vannes d'installations pour la distillation sèche ou pour l'hydrogénation de combustibles, etc.
A cet effet, on peut utiliser par exemple le benzène, le toluène, le xylène ou des hydrocarbures similaires, ou encore des solvants oxygénés tels que l'acétate de butyle, l'acétate d' isopropyle, la méthyléthylcétone, l'éther isopropylique et d'autres solvants
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oxygénés purement organiques tels que les esters, alcools, éthers, .etc., non- ou peu solubles dans l'eau et dont le point d'ébullition est inférieure à celui des phénols à extraire et permettant leur séparation par'distillation.
L'eau à traiter arrive par un conduit 40 dans une colonne 41 remplie par exemple d'éléments de remplissage ou contenant des plateaux for- mant cloches. Dans cette colonne, l'eau est amenée en contact avec les gaz provenant de la colonne de condensation 4 et arrivant par le conduit 58.
Elle absorbe les résidus de solvant que contiennent les gaz qui sortent en- suite de la colonne 41 par le conduit 59. L'eau s'écoule de la colonne 41 par le conduit 43 qui la fait passer dans la colonne d'extraction 44. Celle- ci reçoit le solvant par le conduit 45.L'eau déphénolée contenant les rési- dus de solvant est évacuée de la colonne 44 par le conduit 46, tandis que le solvant ayant absorbé les phénols passe par le conduit 47 dans l'appareil- lage de distillation.
Celui-ci se compose d'un pré-évaporateur 48, d'une colonne de distillation 49, d'un réfrigérateur 50 et d'un réservoiràsolvants51 duquel le solvant retourne par le conduit 45 dans la colonne 44, Un mélange de liquide et de vapeur sortant du pré-évaporateur 48 passe par le conduit 52 dans la partie supérieure de la colonne 49 au bas de laquelle est incorporé un dispositif de chauffage 53. Les vapeurs de solvant sortent par le conduit 54 et sont condensées de la manière précédemment décrite, tandis que les phénols séparés du solvant s'écoulent par le conduit 55.
L'eau partant de la colonne d'extraction 44 par le conduit 46 passe d'abord dans le réservoir 56 dont la partie supérieure communique par le conduit 57 avec le sommet de la colonne 44, et qui est destiné au réglage du niveau de séparation à l'intérieur de la colonne d'extraction. L'eau par- tant du réservoir 56 passe par le conduit 1 dans l'installation destinée à la récupération du solvant et à l'extraction de l'ammoniac. Les détails et le fonctionnement de cette installation peuvent être ceux qui ont été décrits en regard de la fig.l. Le solvant récupéré est ramené par le conduit 14 dans l'installation d'extraction, tandis que l'ammoniac est évacué en 42 sous la forme de sulfate d'ammonium.
Dans l'exemple que montre la fig. 3 une eau-vanne phénolée pro- venant du dégazage de la houille sous pression par l'oxygène et la vapeur d'eau, contenant 4,5 gr. de phénol par litre, entre le conduit 101 dans 1' installation destinée au déphénolage et à la récupération de l'ammoniac.
Elle passe d'abord dans la colonne 102 qui peut être une colonne de lavage contenant par exemple des anneaux Raschig ou des plateaux.
Dans cette colonne, elle est amenée en contact avec les gaz provenant de l' appareillage de condensation 103 et contenant encore du solvant. Les gaz dé- barrassés du solvant sortent de la colonne 104 .L'eau phénolée qui contient alors également un peu de solvant, passe par le conduit 105 dans l'appareil d'extraction 106, qui est par exemple une colonne d'extraction.
Dans celle-ci l'eau est déphénolée avec de l'éther isopropylique arrivant par le conduit 107. Pour 1000 litres d'eau phénolée, on utilise 150 litres d'éther isopropylique.
L'eau déphénolée contenant les résidus de solvant, s'écoule de la colonne 106 par le conduit 108, tandis que le solvant ayant absorbé les phénols passe par le conduit 109 dans l'appareillage de distillation composé d'un pré-évaporateur 110, d'une colonne de distillation 111, d'un réfrigérateur 112 et d'un réservoir à solvant 113. Le solvant partant de ce dernier retourne par le conduit 107 dans la colonne 106. Un mélange de liquide et de vapeur partant du.pré-évaporateur 110 passe par le conduit 114 dans la partie supérieure de la colonne 111 au bas de laquelle est incorporé un dispositif de.chauffage 115. Les vapeurs de solvant passent par le conduit 116 et sont condensées de la manière précédemment décrite.
Les phénols séparés du solvant sont évacués en 117.
L'eau déphénolée qui s'écoule de la colonne d'extraction 106
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par le conduit 108 présente la composition suivante:
EMI8.1
<tb> Phénol <SEP> 6 <SEP> mgr/1
<tb> Ether <SEP> isopropylique <SEP> 0,7% <SEP> en <SEP> poids
<tb> NH3 <SEP> 6,9 <SEP> gr/1 <SEP>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> Il,2 <SEP> gr/1
<tb>
<tb> H2S <SEP> 0,2 <SEP> gr/1
<tb>
Elle arrive d'abord dans le réservoir 118 dont la partie supé- rieure communique par le conduit 119 avec le sommet de la colonne 106, et qui est destiné au réglage du niveau de séparation à l'intérieur de la colonne d'extraction. L'eau s'écoule du réservoir 118 par le conduit 120 pour passer dans l'installation destinée à la récupération du solvant et à l'extraction de l'ammoniac.
Elle peut être distribuée par les conduits 121 et 122.
Une partie ou la totalité de l'eau passe par le conduit 122 dans la colon- ne de condensation 103 et sort de celle-ci par le conduit 123 pour se réunir éventuellement avec la partie dérivée par le conduit 121. De préférehce, la quantité d'eau utilisée pour la condensation dans la colonne 103 est choi- sie telle que l'eau sortant du bas de cette colonne présente une température de 40 à 70 C environ, par exemple de 50 C. Grâce à ce moyen, on réduit à une faible proportion le gaz carbonique et le sulfure d'hydrogène entraînés en circuit fermé avec de l'eau entre les colonnes 103 et 130. Le solvant sé- paré est évacué en 132 dans une proportion de 7 Kg/m3 d'eau de la partie in- férieure de la colonne de condensation agencée en séparateur. Le solvant est donc intégralement récupéré.
Pour le débarrasser des phénols, on le trai- te avantageusement par distillation par exemple avec l'extrait phénolique dans lequel il est introduit par le conduit 133. La totalité de l'eau passe ensuite par le conduit 124, l'échangeur de chaleur 125, le conduit 126, le pré-chauffeur 127 (dans lequel elle est portée à une température d'environ 90 G par injection de vapeur en 128 par exemple) et le conduit 129 dans la colonne de distillation 130. En 131, on injecte de la vapeur directe pour le chauffage de la colonne et pour l'extraction du gaz carbonique, du sulfure d'hydrogène, du solvant et de l'ammoniac. On peut également obtenir l'ébulli- tion par un chauffage indirect, d'une manière connue en soi.
Un conduit 134 partant du sommet de la colonne 130 assure l'é- vacuation d'un mélange de vapeurs essentiellement composé de gaz carbonique, de sulfure d'hydrogène, d'ammoniac, de solvant et de vapeur d'eau. Ce mé- lange passe dans le saturateur 135 dans lequel il est traité d'une manière connue en soi avec de l'acide sulfurique à 60 degrés introduit en 136. Le sulfate d'ammonium formé est précipité sous une forme cristallisée et sépa- ré de l'eau-mère d'une manière connue en soi par exemple à l'aide d'un ap- pareil de centrifugation 137, d'un filtre ou d'un appareil similaire. Après le séchage dans le sécheur 138 du produit sortant de l'appareil de centri- fugation,on obtient un sulfate d'ammonium prêt à être vendu.
De préféren- ce, l'extraction de l'ammoniac et son absorption avec de l'acide sulfurique dans le saturateur ont lieu sous une pression supérieure à la pression atmos- phérique.
La vapeur sortant du saturateur qui contient encore des vapeurs de solvant, du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène, et dont la quanti- té varie entre 100 et 150 Kg/m3 d'eau suivant la teneur en ammoniac de l' eau à traiter, part du saturateur par le conduit 139, de préférence sous - une pression un peu supérieure à la pression atmosphérique, et passe par le conduit 140, le compresseur 141, les conduits 142 et 143 dans la colonne de distillation 130, dans laquelle la vapeur est injectée directement par exemple en 131.
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L'excès de vapeur et de gaz peut être évacué de l'installa- tion en 144 pour être introduit dans la colonne de condensation 103 des- tinée à la précitation du solvant et de la vapeur d'eau. Les gaz non con- densés (CO et H2S) sortent de la colonne de condensation 103 et arrivent par le conduit 145 dans la colonne de lavage 102.
La vapeur fraîche est introduite dans l'installation en 146.
L'eau-vanne débarrassée de l'ammoniac libre, qui contient donc encore par exemple 0,1 gr/1 d'ammoniac et 3 mgr/1 de phénol, mais qui ne contient plus ni gaz carbonique, ni sulfure d'hydrogène, est évacuée de la colonne 130 et passe par le conduit 147 dans l'échangeur de chaleur 125 dans lequel elle cède sa chaleur à l'eau entrant dans la colonne 130, et sort ensui- te en 148.
Si l'eau à traiter contient non seulement de l'ammoniaque libre, mais également de l'ammoniac combiné, et s'il s'agit de récupérer les deux, l'eau désacidifiée est traitée par exemple dans la colonne 130 de façon que l'extraction de l'ammoniac libre ait lieu dans la partie supérieure et l'ex- traction de l'ammoniac combiné à chaud dans la partie inférieure après une addition de lait de chaux ou d'un agent similaire, de préférence par injection de vapeur. Les vapeurs sortant des deux étages d'extraction peuvent être in- troduites ensemble ou séparément dans un saturateur, tandis que les vapeurs sortant de ce saturateur sont utilisées suivant l'invention de la manière précédemment décrite.
Au lieu d'effectuer l'extraction de l'ammoniac libre et de l'ammoniac combiné dans un appareil commun, on peut également procéder dans deux appareils séparése 'En 150, il est possible de prélever un mélange composé de vapeur d'eau, de vapeur de solvant, de sulfure d'hydrogène et de gaz carbonique et d'introduire ce mélange dans un condenseur de construction connue, par exem- ple dans un réfrigérateur. Les gaz sortant de ce condenseur, c'est-à-dire le gaz carbonique et le sulfure d'hydrogène contenant encore un peu de sol- vant, sont avantageusement introduits dans la colonne de lavage 102.
Le condenseur fournit un condensat composé d'eau contenant du solvant et de solvant contenant de l'eau. Ce condensat est séparé en ces deux phases. Le solvant retourne dans le circuit de préférence en amont de la colonne de distillation 111, tandis que le solvant dissous dans l'eau est récupéré d'une manière connue en soi. L'eau peut être introduite par exemple dans la colonne de distillation 130 en vue de la récupération du solvant qu'elle contient.
Dans l'exemple que montre la fig. 4, une eau-vanne phénolée pro- venant d'une distillation à basse température de lignites est déphénolée avec 10% en volume d'acétate de butyle en sept étages à contre-courant. A la sor- tie de l'appareillage d'extraction en contre-courant, l'eau présente la com- position suivante-.
EMI9.1
<tb>
Phénol <SEP> 7 <SEP> mgr/1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 0,9% <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ammoniac <SEP> 8,5 <SEP> gr/1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> carbonique <SEP> 12,2 <SEP> gr/1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> H2S <SEP> 1,8 <SEP> grgr/1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acides <SEP> gras <SEP> 15 <SEP> gr/1
<tb>
L'eau arrive par le conduit 161 dans l'appareillage destiné à 1a désacidification, c'est-à-dire à l'élimination du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène et à la récupération du solvant. Par le conduit 162 elle passe dans la colonne de condensation directe 164. La conduite 163 permet de faire passer une partie de l'eau directement dans le conduit 165.
La totalité de l'eau arrive ensuite par le conduit 165, l'échangeur de cha- leur 166, le conduit 167, le pré-chauffeur 168, dans lequel elle est portée
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à une température d'environ 90 C par injection de vapeur en 177, et le conduit 169 dans la colonne de distillation 170. Cette colonne de dis- tillation correspond à peu près à huit plateaux théoriques et le maximum de charge imposée est une quantité de liquide de 35 m3 par mètre carré de section de la colonne et par heure. De préférence, la charge imposée est de 10 à 35, et plus particulièrement de 15 à 25 m3 par mètre carré de section et par heure. Une injection de vapeur directe a lieu en 171 pour le chauffage de la colonne et pour l'extraction du solvant, du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène.
La quantité de vapeur nécessaire, y compris cel- le qui est destinée au chauffage préalable, est de 30 à 60 Kgs, par exem- -ple de 40 Kgs par mètre cube d'eau-vanne déphénolée.
Au sommet de la colonne s'échappe, par le conduit 172, un mé- lange composé de vapeur d'eau, de vapeur de solvant, de gaz carbonique, de sulfure d'hydrogène et d'ammoniac. Dans la colonne de condensation 164 ce mélange est exposé à un ruissellement d'une partie, par exemple de 50%, de l'eau déphénolée contenant le solvant. La vapeur d'eau et la vapeur de solvant sont condensées et l'ammoniac est absorbé, tandis que le gaz car- bonique et le sulfure d'hydrogène s'échappent par le conduit 173. Ces gaz contiennent encore quelques résidus de solvant, qui sont récupérés par la- vage avec l'eau de carbonisation à basse température destinée au déphéno- lage.
Il convient de régler la quantité d'eau utilisée pour la con- densation de façon que cette eau se présente au bas de la colonne de con- densation avec une température de 40 à 70 C, par exemple de 50 C. Grâce à ce moyen, on réduit au minimum la proportion de gaz carbonique et de sulfu- re d'hydrogène entraînée par l'eau dans le circuit entre les colonnes 164 et 170. En 174, on recueille dans une proportion de 9 Kg/m3 d'eau le sol- vant séparé dans le bas de la colonne de condensation agencé en sépara- teur. Le solvant est donc intégralement récupéré.
Pour le débarrasser des phénols, on le traite avantageusement avec l'extrait phénolique, par distillation ou avec des alcalis, par exemple.
L'eau chaude, débarrassée du solvant, du gaz carbonique et du sulfure d'hydrogène s'écoule de la colonne de distillation 170 par le con- duit 175. Elle cède sa chaleur dans l'échangeur 166 à l'eau fraîche et quit- te l'installation par le conduit 176. Cette eau présente la composition suivante :
EMI10.1
<tb> Phénol <SEP> 7 <SEP> mgr/1 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 0 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb> Ammoniac <SEP> 8,4 <SEP> gr/1
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> carbonique <SEP> 0,1 <SEP> gr/1
<tb>
<tb>
<tb> Sulfure <SEP> d'hydrogène <SEP> traces
<tb>
<tb>
<tb> Acides <SEP> gras <SEP> 15 <SEP> gr/1
<tb>
Elle est introduite dans une installation destinée à la récupération de l'ammoniac, dans laquelle l'extraction de cet ammoniac est effectuée avec une addition de chaux.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.