BE517819A - - Google Patents

Description

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  DESULFURATION DES GAZ DE FUMEE. 



   La présente invention est relative à un procédé d'épuration ou de lavage des gaz de fumée pour les libérer de l'anhydride sulfureux. 



   Lorsqu'on   brûle   des combustibles de haute teneur en soufre, les gaz de fumée produits contiennent une concentration importante d'anhydri- de sulfureux. Un échantillon type de gaz de fumée peut contenir : particules dures et poussière 0,5 à 0,7   gr./pied   cube à p.

   et   t.   normales anhydride carbonique 10 à   14 %   en volumes oxygène 9à 4% en volumes anhydride sulfureux 0,05 à   0,20%   en volumes anhydride sulfurique jusqu'à environ 10% de la quantité de so2 hydrogène chloruré traces protoxyde et peroxyde d'azote traces vapeur d'eau 5 à 8 % en volumes
Il est très désirable d'enlever une quantité aussi élevée que possible de l'anhydride sulfureux à cause des conséquences sérieuses résultant d'une pollution excessive de l'atmosphère par les gaz de fumée acides, à la fois du point de vue de l'effet de cette pollution sur la santé publique et de l'effet désavantageux d'une pollution acide sur la maçonnerie, les métaux, les peintures et les tissus. 



   Il est également avantageux d'enlever l'anhydride sulfureuxides gaz de rebut, en vue de récupérer le soufre de valeur dans une forme quelconque utilisable. 

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   Un lavage, par pulvérisation, des gaz de fumée avec de l'eau est largement mis en pratique, et un tel lavage enlèvera une certaine quantité de l'anhydride sulfureux présent, mais la quantité d'eau requise pour une installation de lavage de gaz d'une importance quelconque est considérable. Les gaz de fumée produits en brûlant une tonne de charbon peuvent exiger cinquante tonnes d'eau, ou environ une tonne d'eau par livre d'anhydride sulfureux se trouvant dans les gaz de fumée. 



   La quantité importante d'eau acidifiée provenant d'un procédé de lavage par pulvérisation pose un difficile problème d'évacuation. Lorsqu'une telle matière effluente est déchargée dans les rivières et les cours d'eau la présence de sulfacides dans l'eau peut avoir beaucoup d'effets désavantageux sur la flore et la faune dans ou aux environs de l'eau. 



   L'utilisation de solutions alcalines diluées pour le lavage à l'eau des gaz de rebut peut neutraliser l'eau de rebut acide, mais le pro- blème d'évacuation de la masse d'eau effluente reste posé, et le soufre n'est en général pas obtenu sous une forme dans laquelle il peut être utilisé. 



   On a maintenant découvert que l'anhydride sulfureux peut être substantiellement enlevé des gaz de fumée le contenant en épurant les gaz de fumée, avec une boue d'hydroxyde de magnésium pour absorber l'anhydride sulfureux et convertir une partie de l'hydroxyde en sulfite ou sulfate,en oxydant le sulfite en sulfate, et en traitant le sulfate de magnésium avec de l'ammoniaque pour reformer de l'hydroxyde de magné- sium et produire du sulfate d'ammonium. 



   La présente invention comprend en conséquence un procédé de récupération du soufre, des gaz de fumée contenant des oxydes de sou- fre, procédé comprenant l'épuration ou lavage des gaz de fumée avec une boue aqueuse d'hydroxyde de magnésium pour absorber les oxydes de soufre hors des gaz et former du sulfite et/ou du sulfate de magnésium, l'enlè- vement du mélange d'hydroxyde non converti et de sulfite et/ou sulfate pour l'amener à une première zone d'oxydation, dans laquelle il est   soumis   à une insufflation par un gaz contenant de l'oxygène afin d'oxyder le sulfite de magnésium en sulfate de magnésium, le passage de la solution résultante contenant du sulfate de magnésium dans une seconde zone, dans laquelle elle est mise en contact avec de l'ammoniaque pour former du sulfate d'ammonium et précipiter de l'hydroxyde de magnésium,

   la séparation de l'hydroxyde de magnésium d'avec la solution de sulfate d'ammonium et la récupération du sulfate   d' ammonium,   de la   solution.   L'hydroxyde de magnésium séparé est, de préférence, retransformé en boue et renvoyé pour épurer une nouvelle quantité de gaz de fumée. - 
L'hydroxyde de magnésium est l'hydroxyde utilisé dans cette invention, parce que, en vue d'éliminer les carbonates et d'obtenir une solution de sulfites et de sulfates seulement, il est nécessaire que les sulfites et.les sulfates soient nettement plus solubles que les carbonates
L'hydroxyde devrait encore être beaucoup moins soluble que ses sulfates afin que la récupération de l'hydroxyde soit aussi complète que possible;

   et l'hydroxyde utilisé devrait être une base plus faible que l'ammoniaque afin que la réaction entre l'ammoniaque .et le sulfate soit sensiblement complète. Les solubilités des hydroxydes, sulfites, sulfates et carbona- tes de certains métaux alcalino-terreux à la température ambiante et à
100 G ont été déterminées et sont données au tableau ci-après elles sont en bon accord avec les chiffres publiés. 

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 TABLEAU 
 EMI3.1 
 Solubilités dans l'eau de sels et d'hydroxydes (gr 100 gr H 0) .a.¯¯¯.,¯¯.¯¯¯¯¯¯..¯¯¯.¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯ ¯¯¯ ¯¯w..z¯ 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> Hydroxyde <SEP> Subite <SEP> Sulfate <SEP> Carbonate <SEP> sol. <SEP> = <SEP> 
<tb> f. <SEP> ch. <SEP> f. <SEP> ch. <SEP> f <SEP> ch. <SEP> f. <SEP> ch. <SEP> très <SEP> soluble <SEP> 
<tb> Lithium <SEP> 11,3 <SEP> 14,9 <SEP> sol. <SEP> sol.

   <SEP> 26,1 <SEP> 23,0 <SEP> 1,54 <SEP> 0,72 <SEP> alcali <SEP> fort
<tb> hydroxyde <SEP> soluble
<tb> Calcium <SEP> 0,185 <SEP> 0,077 <SEP> solo <SEP> sel. <SEP> 0,241 <SEP> 0,222 <SEP> 0,0015 <SEP> 0,0019 <SEP> sulfate <SEP> pas
<tb> très <SEP> soluble
<tb> Sodium <SEP> sol. <SEP> sol. <SEP> 12,5 <SEP> 28,3 <SEP> sol. <SEP> sol. <SEP> 16,90 <SEP> sol. <SEP> hydroxyde <SEP> soluble <SEP> alcali
<tb> fort
<tb> Baryum <SEP> 5,6 <SEP> 94,7 <SEP> 0,02 <SEP> 0,002 <SEP> 0,00023 <SEP> 0,000j9 <SEP> 0,002 <SEP> 0,006 <SEP> sulfate <SEP> insoluble
<tb> Magnésium <SEP> 0,0016 <SEP> -- <SEP> 1,25 <SEP> 0,83 <SEP> 71 <SEP> 91 <SEP> 0,04 <SEP> 0,011
<tb> 
   @   f : froid ch.: chaud. 



   On voit, d'après le tableau ci-avant, que les solubilités des sels et des hydroxydes de magnésium sont telles qu'elles rendent l'hydroxyde de magnésium très convenable pour les buts de la présente invention. 



   La présente invention comprend en conséquence un procédé pour l'enlèvement d'anhydride sulfureux des gaz de fumée qui en contiennent, par lavage ou épuration des gaz avec une boue d'hydroxyde de magnésium. Les gaz de fumée sont, de préférence, envoyé dans une tour de lavage, où ils sont mis en contact avec une suspension aqueuse d'hydroxyde de magnésium telle qu'une partie de l'hydroxyde de magnésium est convertie en sulfite et en sulfate par l'anhydride sulfureux. Une pompe à boue peut alors retirer le mélange de solution de sulfite et de boue d'hydroxyde, de la base du dispositif de lavage, et l'envoyer à un réservoir de décantation ou de repos, dans lequel le sulfite peut être converti en sulfate par insufflation d'air.

   La boue venant du bas du réservoir de décantation peut être pompée pour être renvoyée à la tour de lavage, tandis que la solution de sulfate de magnésium est enlevée du sommet du réservoir de décantation et menée à un second récipient dans lequel l'ammoniaque est injectée. 



  L'hydroxyde de magnésium reformé est précipité et pompé pour être renvoyé à la tour de lavage, tandis que la solution restante de sulfate d'ammonium peut être évaporée jusqu'au point de cristallisation, laissée à cristal-, liser, et séparée par centrifugation ou d'une autre manière. La liqueur peut être remise en circulation, ou bien de l'eau fraîche peut être ajoutée en bout point convenable dans le cycle pour remplacer celle qui est enlevée avec le sulfate d'ammonium. Il y a ainsi sensiblement un cycle complet de matière, et l'anhydride sulfureux enlevé des gaz de fumée est rendu disponible sous la forme de sulfate d'ammonium. 



   Le dessin qui accompagne la présente description illustre un mode préféré de mise en oeuvre du procédé de la présente invention. 



   Dez gaz de fumée contenant de l'anhydride sulfureux sont envoy- és   à   la base d'une tour de lavage ou d'épuration 1, où ils sont mis en contact avec un courant de boue aqueuse d'hydroxyde de magnésium, passant à contre-courant, qui absorbe l'anhydride sulfureux, le restant des gaz de fumée sortant au sommet de la tour de lavage. Le mélange de boue d'hydroxyde de magnésium et de solutions de sulfite et de sulfate de magnésium est enlevé de la tour de lavage par la conduite 2, et envoyé à la zone 3 d'insufflation d'air et de décantation, dans laquelle il est traité par des souffles d'air pénétrant par la conduite 4. 



   La solution de sulfate de magnésium est enlevée de cette zone par la conduite 5, et envoyée à une seconde zone 6, dans laquelle elle est mise en contact avec du gaz   ammoniac   injecté par la conduite   7.   La solution 

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 de sulfate   d'ammonium   ainsi formée est enlevée par la conduite 8, envoyée à travers une série d'évaporateurs 9 avant d'être envoyée par une conduite 10 dans un séparateur de cristaux 11. 



   L'hydroxyde de magnésium reformé dans la zone 6 est recyclé par la conduite 12 à la zone 3, d'où la boue d'hydroxyde de magnésium déposée est pompée par la conduite 13 à la partie supérieure de la tour de lavage 1. 



   L'eau pour remplacer celle qui est enlevée avec le sulfate d'ammonium est ajoutée par la conduite 14, où elle aide à transporter la boue d'hydroxyde jusqu'à la tour de lavage. 



   REVENDICATIONS
1. Procédé de récupération de soufre, des gaz de fumée contenant des oxydes de soufre, comprenant l'épuration ou lavage des gaz de fumée avec une boue aqueuse d'hydroxyde de magnésium pour absorber les oxydes de soufre hors des gaz et former du sulfite- et/ou du sulfate de magnésium, l'enlèvement du mélange d'hydroxyde non converti et de sulfite et/ou sulfate pour l'amener à une première zone d'oxydation, dans laquelle il est soumis à une insufflation par un gaz contenant de l'oxygène afin d'oxyder le sulfite de magnésium en sulfate de magnésium, le passage de la solution résultante contenant du sulfate de magnésium dans une seconde zone, dans laquelle elle est mise en contact avec de l'ammoniaque pour former du sulfate d'ammonium et précipiter de l'hydroxyde de magnésium,

   la séparation de l'hydroxyde de magnésium d'avec la solution de sulfate d'ammonium, et la récupération du sulfate d'ammonium, de la solution.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'hydroxyde de magnésium séparé est retransformé en boue et recyclé pour laver une plus grande quantité de gaz de fumée.

   3. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le gaz contenant de l'oxygène dans la zone d'oxydation est de l'air.

   4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la solution de sulfate d'ammonium est envoyée à travers une sé rie d'évaporateurs vers un séparateur de cristaux pour obtenir du sulfate d'ammonium solide.

   5. Procédé d'enlèvement d'oxydes de soufre, de gaz de fumée qui en contiennent, par épuration ou lavage, substantiellement .comme décrit ci-avant avec référence particulière au dessin annexé.

   6. Appareil pour enlever des oxydes de soufre, de gaz de fumée qui en contiennent, par épuration ou lavage, substantiellement comme décrit ci-avant avec référence particulière au dessin annexé.