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PROCEDE POUR ELIMINER L'ACIDE CYANHYDRIQUE L'HYDROGENE SULFURE ET L'AMMONIAC,
DE GAZ EN CONTENANT.
La présente invention concerne l'élimination de l'acide cyanhydrique, des gaz de distillation des charbons, dans le cas où l'hydrogène sulfuré et l'ammoniac en sont éliminés par lavage humide. On opère, comme on le sait, par lavage humide, pour débarrasser de grandes quantités de gaz bruts de l'hydrogène sulfuré et de l'ammoniaco Cette purification par voie humide est beaucoup plus économique que la purification par voie sèche, qui est encore exécutée aujourd'hui dans les usines à gaz municipales.
Dans le procédé de purification par voie sèche, l'acide cyanhydrique est fixé avec l'hydrogène sulfuré par la masse purifiante et l'élimination de ces acides ainsi que leur récupération ne posent plus de problèmeso Il en va autrement dans la purification par voie humide de grandes quantités de gaz, Dans ce cas, l'acide cyanhydrique est dissous en combinaison avec l'hydrogène sulfuré, mais l'acide cyanhydrique influence défavorablement le procédé de lavage, étant donné que les liqueurs de lavage s'enrichissent en acide cyanhydrique sous forme de sels de cet acide.
Ainsi, lorsqu'on opère le lavage avec de l'eau ammoniacale, il se forme, par exemple, du thiocyanate d'ammonium, tandis que, si on emploie une solution de potasse, il se forme du thiocyanate de potassiumo Cette formation de sels rend finalement les liqueurs de lavage inutilisables, en sorte que celles-ci doivent être régénéréeso Par ailleurs, les sels en question corrodent fortement les appareils nécessaires pour la régénération des liqueurs de lavage. Il convient donc d'éliminer le plus tôt possible l'acide cyanhydrique des gaz de distillation des charbons.
La présente invention est basée par le fait que,pour eliminer l'acide cyanhydrique de grandes quantités de gaz, contenant de'l'acide cyanhydrique, de l'hydrogène sulfuré et de l'ammoniac, la purification par voie sèche constitue la méthode la plus économique, eu égard aux petites quantités
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d'acide cyanhydrique contenues dans les gaz, tandis que la méthode de lavage humide est seule économiquement intéressante pour la désulfuration. Le procédé suivant l'invention consisteà débarrasser de l'acide cyanhydrique les gaz, éventuellement réfrigérés contenant de l'acide cyanhydrique, de l'hydrogène sulfuré et de l'ammoniac, au moyen d'une masse de purification de gaz, puis à éliminer l'hydrogène sulfuré, de manière connue en soi, par lavage humide et l'ammoniac de manière appropriée.
Appliqué au gaz de cokerie, le nouveau procédé se déroule comme suit :
Le gaz brut chaud est refroidi et ainsi débarrassé, en grande partie, du goudron. Il est ensuite amené dans une installation de purifi- cation par voie sèche, dans laquelle l'acide cyanhydrique est fixé quanti- tativement, eu égard à la teneur élevée en ammoniac. Si la masse de puri- fication est encore fraîche, une grande quantité d'hydrogène sulfuré est d'abord fixée, jusqu'à ce que la majéure partie de la masse soit transformée en sulfure de fer (FeS). Après cela, la masse ne fixe plus d'hydrogène sulfuré, mais n'absorbe plus que l'acide cyanhydrique et ce en formant des composés cyaniques complexes.
En même temps, l'hydrogène sulfuré absorbé est rendu, en majeure partie, par la masse, selon la réaction FeS + 4 HN3 + 6HCN #(NH4)4 Fe (CN)6 + H So On obtient ainsi,après une certaine pério- 4 4 de de démarrage, pendant laquelle la fixation de l'acide cyanhydrique ne s'opère pas tout-à-fait quantitativement, tout l'acide cyanhydrique dans la masse de purification par voie sèche, tandis qu'on peut extraire du gaz la majeure partie de l'hydrogène sulfuré de la manière la plus appropriée pour la séparation de grandes quantités d'hydrogène sulfuré, notamment par lavage humide. L'ammoniac peut être séparé du gaz, de manière appropriée, et ce avant ou après l'élimination de l'hydrogène sulfuré, mais en tout cas après le traitement par -voie sèche.
Lors de la formation initiale de sulfure de fer dans la masse de purification, il se produit des dépôts de soufre, à tel point qu'il se forme également du thiocyanate d'ammonium au cours de la fixation de l'acide cyanhydrique, selon les schémas de réaction suivants :
2 Fe(OH)3 + 3H2S # 2FeS + S + 6H2O
S + NH3 + HCN # NH4 SCH
Il convient, dès.-lors., de charger l'installation de purifica- tion, à l'aide d'une masse consistant essentiellement en composés de fer bivalents et de 'travailler avec des gaz aussi pauvres que possible en oxy- gène, en sorte que l'oxydation de l'hydrogène sulfuré en soufre est évitée, de même que la formation du thiocyanate peu demandé.
En outre, on doit évidemment appliquer toutes les mesures connues pour les purifications par voie sèche, afin que le gaz puisse traverser uniformément et sans entraves la masse de purification et qu'il ne se produise pas de dessiccation ou d'agglutination de la masse. Ceci vaut, en particulier, pendant la période de démarrage ou mise en train.
Toutes les masses de purification par voie sèche connues sont utilisables dans le procédé suivant l'invention. On peut employer,-par exemple, les oxydes de fer limoneux, de même que les résidus de l'extraction de la bauxite, auxquels on peut ajouter des carbonates alcalins ou d'autres composés métalliqueso Les masses purifiantes régénérées conviennent parti- culièrement; on sait que ces masses absorbent très bien dès l'abord l'acide cyanhydrique. Les masses peuvent être employées sous forme de grains fins, de préférence de 1 à 2 mm, sous forme de gros grains, ou sous forme de grains façonnés. En pratique, tous les procédés de purification par voie sèche, notamment ceux qui opèrent en continu, peuvent être mis en oeuvre suivant la présente invention.
Le lavage des gaz, qui est ensuite exécuté pour l'élimination de l' hydrogène sulfuré, peut se faire de manière appropriée quelconque,
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notamment à l'aide d'une solution de potasse ou à l'aide d'eau ammoniacaleo
En tous les cas, l'action corrodante de l'acide cyanhydrique est évitée.
Si le lavage se fait à l'eau ammoniacale, ce lavage, pour lequel il importe que le gaz présente une teneur élevée en ammoniac, offre l'avantage que, pendant la purification par voie sèche exécutée précédemment, il ne se fixe que très peu d'ammoniac, contrairement, à ce qui se passe lors d'un lavage par voie humide agencé pour l'élimination de l'acide cyanhydrique, par exem- ple à l'aide d'une solution de polysulfure ammonique.
Un autre avantage essentiel du procédé réside dans le fait que, lors de la purification par voie sèche, les derniers constituants du goudron sont éliminés du gaz. Ainsi, la possibilité est offerte de comprimer le gaz, sans la moindre difficulté, après l'élimination de-l'acide cyanhydrique, en vue de le débarrasser, sous pression élevée, de l'hydrogène sulfuré et de l'ammoniac, ce qui procure, comme on le sait, les avantages les plus divers. On doit ainsi voir, dans cette combinaison, une forme d'exécution particulièrement remarquable du nouveau procédé.
Comme on le sait, les exigences auxquelles doit satisfaire un gaz de cokerie pour le transport à grande distance, deviennent de plus en plus sévères. C'est pourquoi, il n'est pas possible, de se passer d'une purification suxséquente par voie sèche, pour éliminer les dernières traces d'hydrogène sulfuré, sous pression normale ou élevée. Ainsi, la masse de purification par voie sèche s'enrichit en soufre jusqu'à en présenter une teneur d'environ 30%. Dans beaucoup de pays, une telle masse n'est plus rentable et est jetée. Or, on constate que l'on peut réutiliser les masses épuisées pour fixer l'acide cyanhydrique. Ces masses absorbent encore, lorsqu'elles sont traversées par le gaz contenant de l'ammoniac; 5 à 10% et plus d'acide cyanhydrique, essentiellement sous forme de thiocyanate d'ammonium.
L'avantage de ce mode d'exécution du procédé suivant l'invention réside dans le fait que, dans beaucoup de cas, la masse épuisée est encore vendable et qu'il n'et pas nécessaire de se procurer une masse spéciale pour fixer l'acide cyanhydrique. En pratique, on opère, très simplement, en permutant les caisses de purification finale, dans lesquelles le soufre n'est plus fixé et on fait passer le gaz, réfrigéré et débarassé de la majeure partie au goudron, à travers lesdites caisses avant de le soumettre à un lavage humide.
Enfin, le nouveau procédé offre, surtout la possibilité de permettre, du fait du passage, s'effectuant en de nombreux endroits, de la purification par voie sèche au lavage humide, aux appareils de purification par voie sèche encore utilisables d'être utilement employés. Lors de l'établissement d'une cokerie, on peut répartir les caisses de purification devenant disponibles, de façon que par exemple, 2 ou 4 caisses servent, de manière permutable, à l'élimination de l'acide cyanhydrique. Lorsqu'on fait passer le gaz encore fortement ammoniacal à travers ces caisses, après les avoir fraîchement chargées, on peut constater d'abord la présence d'un peu d'acide cyanhydrique derrière le purificateur.
Après une certaine période de mise en train, on ne peut plus constater la présence d'acide cyanhydrique, mais on constate la présence de quantités de plus en plus importantes d'hydrogène sulfuré. On met alors la première caisse hors circuit, lorsqu'on remarque à nouveau la présence d'acide cyanhydrique dans le gaz, derrière cette caisse en sorte que la caisse suivante sert alors à fixer l'acide cyanhydrique, tandis que la première caisse est remplie d'une charge fraîche.
REVENDICATIONS.
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