<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE FABRICATION D'ACIDE SULFURIQUE.
L'hydrogène sulfuré des sources les plus diverses est transformé en acide sulfurique d'après le procédé de la nitrose ou par contact, après avoir été brûlé en SO2. Lesprocédés de transformation ont subi plusieurs modifications où la concentration en SO2 n'a jamais joué de rôle important -Compte non tenude ce que, lors de l'oxydation., il est possible d'obtenir des concentrations en SO2 de 2,5%, cette concentration dépend en ordre principal de la concentration des gaz H2S traités. La concentration nécessaire de H2S limitait toutefois la possibilité de traitement des gaz contenant du H2S. Il s'est notamment révélé en pratique que le mélange airhydrogène sulfuré doit avoir une teneur en H2S de 4% minimum lorsque l'on désire garantir une combustion continue.
De faibles variations de la concentration en H2S ne nuisent pas à l'uniformité de la combustion, car en choisissant un four de combustion de capacité calorifique suffisamment grande, on pouvait maintenir une température qui assurait le réallumage de la flamme éventuellement éteinte. Il fallait aussi tenir compte de ce que, par moments, la concentration en H2S diminuait fortement: c'est pourquoi il fallait ajouter du gaz de chauffage pour éviter que la flamme s'éteigne.
Tous ces dispositifs avaient trait à la combustion de gaz d'hydrogène sulfuré qui contient au moins 4% de HS en mélange avec de l'air.
La quantité d'air nécessaire pour la fabrication d'acide sulfu-
<Desc/Clms Page number 2>
rique à partir d'hydrogène sulfuré se calcule d'après la quantité d'oxygène
EMI2.1
nécessaire à la combustion du H 2S en H20 + S02 et à la transformation du 3 2 en SO3. Les deux processus appliqués séparément dans l'appareil répondent aux formules suivantes:
EMI2.2
I. H 2 S + 3 i 2 H 2 0 S02 II. S02 + 1/2 o so3 H 2s + 2 02 H20 + so3 Pour un volume de H 2S, il faut donc en théorie 2 volumes d'oxygène ou environ 10 volumes d'air.
Etant donné toutefois que pour des raisonsd'ordre opératoire. et physico-chimique.. on ne peut pas travailler avec les quantités théoriques, on doit ajouter à la quantité de H2S au moins 16-17 fois le volume d'air (en moyenne 16,5 fois) si on veut que le procédé soit appliqué sans ennui et avec un rendement satisfaisant. Il ressort de ceci que,
EMI2.3
à côté de gaz inertes, le gaz doit contenir au moins 12% de H2S pour atteindre la concentration de 4% dont question ci-avant.. dans le mélange air-H2.S. EXEMPLE.-
EMI2.4
Vol.
H2s 12
EMI2.5
<tb>
<tb> Gaz <SEP> inertes <SEP> 88 <SEP> (CO2 <SEP> dans <SEP> la <SEP> plupart <SEP> des <SEP> cas)
<tb> Addit. <SEP> d'air <SEP> 198 <SEP> (16,5 <SEP> rois <SEP> la <SEP> quantité <SEP> de <SEP> H2S)
<tb> 298 <SEP> = <SEP> 4,04% <SEP> H2S <SEP> dans <SEP> le <SEP> mélange,
<tb>
sans tenir compte de l'humidité introduites par le H2S et l'air.
Dans le cas d'une concentration plus faible en H2S. on doit, afin d'assurer une combustion continue, ajouter continuellement du gaz de chauffage., ce qui non seulement est assez onéreux, mais encore occasionne une dilution de l'acide à fabriquer, due aux produits de combustion.
Il a été trouvé maintenant que l'on peut mettre en oeuvre le procéda de fabrication d'acide sulfurique à partir de H2S. également à par- tir d'un gaz qui, à côté de constituants inertes, contient moins de $12%
EMI2.6
de H2S,. et ce sans chauffage additionnel, si l'on sépare les deux phases de transformation également pour ce qui est de l'amenée de l'oxygène.
Afin d'assurer une combustion complète de l'hydrogène sulfuré., on doit travailler avec le double de la quantité d'oxygène rapportée à 1' hydrogène sulfuré., c'est-à-dire que l'on doit ajouter en air environ 10 fois le volume de H2S. Il ressort de ceci que l'on peut encore brûler de
EMI2.7
façon continue des gaz qui ne contiennent par exemple que z de H 2S,. à cô- té de constituants inertes.
<Desc/Clms Page number 3>
L'addition totale d'air a été déterminée dans ce qui précède en moyenne à 16.5 fois la quantité de H2S. Pour la transformation du S02 en SO3, il faut donc encore ajouter au gaz de combustion une quantité d'air 6.5 fois plus élevée, rapportée à la quantité primitive de H2S. Tenant compte de la contraction, mais négligeant l'humidité introduite par le gaz et l'air, ;il en résulte une concentration en SO2 de 3.3% EXEMPLE.
EMI3.1
<tb>
<tb>
1) <SEP> avant <SEP> la <SEP> combustion <SEP> : <SEP>
<tb> 7 <SEP> parties <SEP> H2S
<tb> 93 <SEP> " <SEP> gaz <SEP> inertes
<tb> 70 <SEP> " <SEP> d'air <SEP> additionné <SEP> (quantité <SEP> égale <SEP> à <SEP> 10 <SEP> rois)
<tb> 170 <SEP> " <SEP> = <SEP> 4,12% <SEP> H2S <SEP> dans <SEP> le <SEP> gaz.
<tb>
2) <SEP> après <SEP> la <SEP> combustion:
<tb> 7 <SEP> parties <SEP> SO2
<tb> 7 <SEP> " <SEP> H2O
<tb> 93 <SEP> " <SEP> gaz <SEP> inertes
<tb> 56 <SEP> azote <SEP> ) <SEP>
<tb> 3,5 <SEP> O2 <SEP> de <SEP> l'air <SEP> primaire
<tb> 3,5 <SEP> " <SEP> O2) <SEP> de <SEP> l'air <SEP> primaire
<tb> 45,5 <SEP> " <SEP> air <SEP> (6,5 <SEP> fois, <SEP> rapporté <SEP> au <SEP> H2S)
<tb> 212"
<tb>
Le processus d'oxydation du SO2 à 3,3% en SO3 s'effectue sans difficultés.
Le procédé conforme à l'invention se rapporte à des gaz qui contiennent moins de 12% de H2S, à côté de constituants inertes. Le gaz, contenant au moins environ 6 - 7% H2S, est brûlé de façon connue avec addition d'une quantité d'air qui correspond à 10 fois environ la quantité de H2S. Le cas échéant, on peut avoir recours à de l'air préchauffé.
Afin de pouvoir procéder à la transformation du SO2 forme en SO3, on ajoute encore après la combustion une quantité d'air de l'ordre de 6.5 rois rapportée à la teneur primitive en H2S.
Dans le cas du procédé de la nitrose, cette addition d'air peut avoir lieu éventuellement derrière la tour Glover. Dans le cas du procédé par contact, la deuxième addition d'air peut avoir lieu avant l'entrée dans le contact, cas dans lequel a lieu un refroidissement @ de combustion à la température d'entrée dans le contact. Si on a toutefois l'intention d'utiliser la chaleur sensible des gaz de combustion dans une chaudière de récupération pour la production de vapeur, on peut aussi ajouter l'air secondaire entièrement ou au moins partiellement après la première et/ou aussi la deuxième couche de matières de contact.
La quantité d'air qui peut être amenée à cet endroit est donnée par le refroidissement occasionné par l'addition., refroidissement qui ne peut dépasser la chaleur de réaction de la transformation dans les premières couches de matières.
Si. dans ce qui précède,, il est insisté sur l'utilisation particu-
<Desc/Clms Page number 4>
lièrement avantageux de l'addition séparée d'oxygène dans le cas de gaz qui contiennent moins de 12 vol.% d'hydrogène sulfuré. :il faut encore noter que cette méthode de travail est également possible et avantageuse dans le cas de gaz qui contiennent plus de 12 vol.% d'hydrogène sulfuré. Si on agit avec ces gaz conformément à l'invention, on arrive à ce que-les gaz, qui sortent du four de combustion d'hydrogène sulfuré., ont une température plus élevée que lorsque l'addition entière d'air a lieu avant le four de combustion en question.
Cette température plus élevée possède des avantages si l'on a l'intention d'utiliser la chaleur de combustion dans une chaudière ou d'une autre manière.
REVENDICATIONS.
1) Procédé de fabrication d'acide sulfurique par combustion de gaz contenant de l'hydrogène sulfuré avec de l'air ou d'autres gaz de même nature, et par oxydation subséquente du bioxyde de soufre formé en trioxyde de soufre, ainsi pue par condensation respectivement absorption de celui-ci, caractérisa par le fait que l'oxygène nécessaire à la combustion de l'hydrogène sulfuré ainsi qu'à l'oxydation du bioxyde de soufre en trioxyde de soufre est amené sous forme d'air ou d'autres gaz contenant de l'oxygène à des endroits séparés, c'est-à-dire séparément dans les deux phases de transformation.