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COLONNE DE DESACIDIFICATION.
Il est connu de soumettre les eaux ammoniacales - qui, à côté de 1?ammoniaque, contiennent du bioxyde de carbone, du sulfure d'hydrogène et de 1'acide prussique, par exemple les eaux provenant de la distillation sèche ou de 1?hydrogénation de la houille ou du lignite - à un traitement consistant à faire passer ces eaux de haut en bas à travers une colonne traversée en contre-courant par des vapeurs à haute température.
Suivant la température appliquée, on peut déplacer 1'équilibre entre 1'ammoniaque et les constituants acides de telle façon que la phase gazeuse comporte principalement les acides faibles et volatils et que la phase liquide contienne principalement de 19 ammoniaque. De cette façon on paît réaliser une certaine séparation entre 1'ammoniaque et les constituants acides.
On a déjà proposé divers dispositifs pour ces colonnes,par exemple des plateaux à cloche,des remplissages en anneaux de Raschig etc.
Cependant, on constate dans tous les cas que des colonnes de très grande hauteur et une consommation de vapeur considérable sont nécessaires pour atteindre à une séparation suffisante. Ceci provient de ce que 2' échange des constituants gazeux., requis en vue de la séparation, n'est pas réalisé dans la mesure voulue dans le désacidificateur utilisé.
Or, on a constaté que 1?on pouvait atteindre une élévation considérable du pouvoir de séparation entre 1'ammoniaque et les constituants acides en établissant les éléments intérieurs des colonnes sous la forme de plateaux en métal déployé c'est-à-dire des plateaux dans lesquels des passages en forme de sellettes ont été établis à la presse de façon à présenter d'un côté des ouvertures pour le passage des eaux ammoniacales à désacidifier et des vapeurs à haute température qui passent en contre-cou- rant avec ces eaux (fig. 2).
Ces plateaux peuvent être insérés séparément dans la colonne intervalles de 20-30 cm environ par exemple. On peut assembler deux ou
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plusieurs plateaux en paquets et monter ces derniers dans la colonne à intervalles de 20-40 cm environ ; les plateaux en métal déployé peuvent être disposés de telle façon que les sellettes se situent en quinconce dans 1'espace, de sorte que l'eau ammoniacale et les vapeurs ascendantes exécutent un mouvement rotatoire, ce qui détermine un meilleur contact entre eux.
Les plateaux présentent des dimensions telles que la vitesse des vapeurs ascendantes - rapportée à la section de la colonne - se situe entre 0,5 - 2,5 m/sec. avantageusement entre 1-2 m/seco Leau ammoniacale à traiter est avantageusement réchauffée partiellement dans l'échangeur et introduite à une température d'environ 40-60 degrés dans le tiers inférieur de la colonne. Le liquide traverse la colonne et parvient dans la partie inférieure formant réchauffeur, où Peau est avantageusement maintenue à 95-96 environ.
Les vapeurs ascendantes, qui contiennent de 1?ammoniaque, du bioxyde de carbone, du sulfure dhydrogène et de la vapeur deau, parvjennent du réchauffeur dans la colonne et traversent les-,;plateaux en métal déployé. L'eau ammoniacale s'écoule en contre-courant de haut en bas à travers les orifices du métal déployé, où le liquide se divise en une multitude de filets de sorte qu'il s'établit un échange intense entre les constituants gazeux ascendants et l'eau descendante.
Grâce à cette division très poussée du liquide, ainsi que de la possibilité d'un contact très intime entre les vapeurs ascendantes et le liquide descendante on réalise déjà une bonne séparation avec un npmbre de plateaux relativement peu élevé, de sorte que le nombre de plateaux en métal déployé peut être notablement inférieur à celui des plateaux à cloche.
La consommation de chaleur est également réduite, vu que la tête de la colonne ne doit recevoir qu'une faible quantité d'eau froide.
L9avantage des colonnes de séparation à plateaux en métal déployé réside dans la hauteur et la largeur déduites de ces colonnes par rapport aux dimensions correspondantes des constructions connues; de plus, on réalise une aussi bonne séparation su prix dune moindre consommation de chaleur.
Le traitement selon l'invention peut être réalisé à l'aide de la colonne de désacidification représentée dans les dessins annexés et décrites ci-après.
Dans ces dessins :
La fig. 1 est une coupe de la colonne de désacidification.
La fig. 2 est une vue partielle d'un plateau en métal déployé.
La colonne est constituée par une partie inférieure 1 et une partie supérieure 2 de moindre diamètre. Dans 1-'exemple représenté, la partie supérieure comporte quinze doubles plateaux 3 superposés en métal déployé, qui, par leur nature même, assurent un contact intime entre 1-'agent de lavage et le gaz.
La partie inférieure 1, destinée à recevoir Peau ammoniacale peut être chauffée à 1?aide des serpentins 4 qui y sont disposés. L'eau anmoniacale à désacidifier est amenée par une conduite 5, en partie à travers un réchauffeur 6, dans le tiers inférieur de la partie 2 de la colonne portant les doubles plateaux, tandis qu9une partie du courant d'eau ammoniacale est dérivée en amont du réchauffeur et amenée à s9écouler d'en haut par une conduite 7 sur les doubles plateaux 3 , sur lesquels elle ruisselle alors vers le bas à 1?état finement divisé et en contact intime avec les gaz ascendants.
En ce faisant, 1?eau ammoniacale se désacidifie, cependant que le bioxyde de carbone et le sulfure d9hydrogène s'échappent de la colonne par une conduite 8. On peut éventuellement prévoir des serpentins de refroidissement 9 dans la partie supérieure de la colonne de désacidification
Comme montré dans la fig. 2 les plateaux 3 représentent des sellettes 10 repoussées à la presse a même la matière de façon à déterminer sur un côté des passages 11. Ces plateaux peuvent être constitués par des
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segments distincts dans lesquels les orifices surplombés par des parties bom- bées sont orientés suivant des directions différentes.
L9avantage technique obtenu grâce à la construction selon l'in-. vention ressort de 1?exemple comparatifci-après.
Il s'agit de désacidifier quatre m3par heure d'une eau ammoniacale comprenant 8 gr d9ammoniaque9 14 g de bioxyde de carbone et 5 g de sulfure d'hydrogène La désacidification sera réalisée à titre de comparaison dans deux colonnes différentes.
Une colonne A a été garnie de douze doubles fond en métal déployé selon 19 invention. Elle avait un diamètre de 650 mm et une hauteur de 4,50 m. La colonne servant de comparaison était constituée par une colonne de désacidification normale à plateaux à cloche. Elle comporte 25 plateaux à cloche et présente une hauteur de 7,50 m.
3,5 m3 des 4 m3 d'eau ammoniacale à désacidifier ont été réchauffés à 60 environ dans l'échangeur et amenés dans le tiers inférieur de la colonne 2. 0,5 m3 deau ont été introduits à l'état froid au sommet de la colonne. La consommation de vapeur s'est élevée à 550 kg/heure.
Dans la colonne B à plateaux à cloche on a introduit 2,5 m3 d'eau réchauffée à environ 60 , tandis que 1,5 m3 d'eau ammoniacale ont été introduits à froid au sommet de la colonne. Pour une performance analogue à celle de la colonne A, la consommation de vapeur était de 700 kg/heure.
L9eau ammoniacale désacidifiée contenait dans la colonne A 8 g d9ammoniaque, 3 g de CO2 et 0,2 g de H2S et, dans la colonne B 8 g de NH3 4,5 g de bioxyde de carbone et 8 g de H2S.
La différence entre les effets des plateaux en métal déployé et ceux à cloche ressort clairement de cette comparaison. D'autre part, dans le cas de plateaux en métal déployé, les dimensions et la consommaticn de vapeur sont moindres.