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" PROCEDE DE PRODUCTION DE CARBONATES ALCALINS ANHYDRES SOUS FORME DE GRAINS TRES FINS ".-
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Il est connu de préparer des carbonates alcalins en traitant des lessives alcalines aqueuses avec de l'anhy- dride carbonique ou des gaz contenant de l'anhydride carbo- nique, puis en évaporant les solutions de carbonates alca- lins ainsi obtenues pour la production de-carbonates alca- lins solides, ou en séparant des solutions ainsi obtenues les carbonates hydratés solides et en transformant ces der- niers ensuite par chauffage en produits anhydres .
Il est aussi connu de pousser la carbonisation de la lessive alca- line jusqu'à l'obtention de bicarbonate, de séparer le bicar- bonate ainsi obtenu et d'en produire le carbonate correspon- dant par séparation thermique d'anhydride carbonique .En général, on récupère dans ce cas l'anhydride carbonique sé paré et on l'utilise à nouveau .pour le traitement de lessi- ves fraîches. Les modes¯de travail précités exigent donc plusieurs phases de travail. Il est en outre nécessaire.de protéger l'appareillage contre une corrosion par les lessi- ves qui sont agressives à des températures élevées, afin d'obtenir des'produits exempts de fer .
Or, on a trouvé qu'on peut supprimer ces inconvé.. nients et arriver en une seule phase de travail à des carbo nates alcalins solides, anhydres, pratiquement exempts de fer, se présentant sous forme de grains très fins, dans un appareillage en fer forgé ordinaire, en injectant dans une couche de carbonate alcalin-pulvérulent ou finement granulé maintenue en mouvement turbulent ascendant et descendant par des gaz chauds contenant de l'anhydride carbonique, en continu ou périodiquement, la quantité de lessive alcaline correspondant au carbonate alcalin à préparer, puis en sou-
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tirant le produit fini de la couche .
La lessive peut dans ce cas être employée en n'im- porte quelle concentration. Pour maintenir aussi faible que possible la quantité d'eau à évaporer, et ainsi la dépense de calories, il est indiqué d'utiliser des lessives alcalines d'une concentration assez élevée, par exemple de 50% et plus, telles qu'elles sont obtenues lors de l'électrolyse technique du chlorure alcalin . La grosseur des grains du carbonate ' alcalin préparé selon la présente invention dépend de la con- centration et de la quantité de lessive alcaline amenée dans 'l'unité de temps, du diamètre intérieur des tuyères, de la hauteur de la couche, ainsi que de la quantité et de la tem- pérature des gaz introduits et peut être modifiée par 'un choix approprié de ces facteurs .
Avec une grosseur moyenne des grains du carbonate alcalin comprise entre 0,05 et 2 mm., seulement 5 à 10% environ'de la quantité totale sont obtenus sous forme de paudre fine . Cette poudre est séparée dans un dépoussiéreur monté à la suite de l'appareil .
La quantité d'&hhydride carbonique nécessaire à la .réaction et '''la chaleur nécessaire à la dessication du car- bonate sojnt avantageusement produites par combustion, au. moyen d'air, de matières carbonées, telles. que'poussier de charbon, charbon, coke, huiles de chauffage ou huiles rési- duaires ou gaz de combustion .Lorsqu'on utilise des substan- ces d'une trop faible teneur..en carbone, il sera éventuelle- . ment nécessaire d'ajouter de l'anhydride caonique d'une autre provenance.
Les températures devant être maintenues ,dans la couche pour obtenir une transformation complète de la lessive et une dessication parfaite du produit de réaction .dépendent de la nature de la lessive et des conditions de service appliquées, telles que concentration de la lessive
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injectée et quantité de lessive injectée par uni de sura ce de la section transversale de la couche, ainsi que de la hauteur de la couche et de la quantité des gaz chauds amenés, renfermant de l'anhydride carbonique. pour la transformation de lessive de potasse en carbonate de potassium,
la températu- re dans la couche peut être maintenue à un plus faible degré que lorsqu'il s'agit de transformer de la lessive de soude en carbonate de sodium. Tandis que pour la. production de carbo- nate de sodium on a besoin des températures comprises entre environ 300 et 450 , il suffit, pour la production de carbo- nate de potassium, de températures comprises entre environ
250 et 400 selon les conditions de service appliquées .
A titré indicatif mais nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisatioj d'un dispositif approprié pour la. mise en oeuvre du procédé selon la présente invention
Dans le four (1), on brûle des matières carbonées au moyen d'air frais ;amené par la conduite (2) à l'échangeur de chaleur (3) où il est préalablement chauffé, et de là par la conduite (4) dans le four.
Les gaz de combustion ainsi formés, renfermant de l'anhydride carbonique, pénètrent par la conduite (5) et à travers une grille (6) agissant comme distributeur dans le four µ- couche en mouvement turbulent (7) où ils maintiennent du carbonate a.lcalin pulvérulent ou turbulent finement granulé (8) en mouvement/ascendant et descendant.
Par la tuyère (9) on injecte de la lessive alcaline dans le carbonate alcalin en mouvement, turbulent. Dans-le sépare teur de poussière (10) se déposent les faibles quantités de poussière du carbonate alcalin qui sont, entraînées avec/la vapeur d'eau hors du four à couche en mouvement turbulent.
La vapeur d'eau est.ensuite dirigée à travers 1'échangeur de chaleur (3)où elle cède sa chaleur sensible à l'air frais
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devant être amené au four (1). Par la conduite (11), les buées et les gaz d'échappement arrivent à l'air libre .
Par la conduite (12), le carbonate alcalin finement granulé qui s'est formé dans la couche en mouvement turbulent est soutiré à l'état anhydre dans le réipent(13a) tandis que : -la.partie pulvérulente qui s'est séparée dans le cyclone (10) est dirigée vers le récipient (13b) à travers la conduite (14)
Les regards indicateurs (15) munis d'un dispositif, d'éclaira,, ge permettent de se rendre compte de l'effet des'tuyères et de contr8ler la couche en mouvement turbulent.
A la place de l'échange thermique indirect des gaz d'échappement avec de l'air- frais, on peut aussi ramener- dans le four (1), à l'aide d'une soufflerie, la majeure par- tie des gaz d'échappement chauds et ne lâcher que la partie restante pour éliminer les.buées, par 1 t inte rmédiaire d'un échangeur de chaleurindirect dans lequel est préchauffée la quantité correspondante.d'air frais qui est nécessaire pour la combustion des combustibles
EXEMPLE 1.-
Dans le dispositif représenté au dessin annexé,on injecte par une tuyère,12 1 par heure de lessive de potasse à 40% dans une couche de 15 kg de carbonate de potassium allant du finement granulé au pulvérulent,
maintenue en mouvement turbulent ascendant et descendant par environ 100 m3/h d'un mélange d'air et¯ de gaz de combustion, chauffé par combustiod de gaz de chauffage et disposé sur une grille d'un diamètre de 220 mm. La température de la couche est maintenue à 280 La pression préalable au-dessous de la grille est de 250 à 280 mm de ,colonne d'eau ,
On obtient une transformation complète de la lessi ve en carbonatede potassium anhydre que l'on peut retirer à
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raison de 92);
en continu du four, sous forme très finement granulée, alors qu'enviro 8% passent à l'état de poussière dans le séparateur d'où ils peuvent être prélevés .
EXEMPLE 2. -
Dans le même dispositif que celui décrit à l'exem- ' ple 1 on injecte dans une couche de 27 kg de carbonate de potassium 30 1 par heure de lessive de potasse à 50% Pour le chauffage de l'air à introduire, on brûle une huile rési- duaire. La quantité du mélange gazeux chaud dirigé, à traver-, la couche s'élève à environ 180 m3/h la température de la 'couche est de 420 et la pression préalable au-dessous de la ' couche est comprise entre 35.0 et 390 mm de colonne d'eau.
On obtient, en une transformation complète, du carbonates de potassium anhydre, constitué à raison de 94% de granules très fins et de 6% de poussière .
EXEMPLE 3.-
Dans le même dispositif que celui décrit à l'exem- ple 1, .on injecte 15 1 par heure de lessive de soude à 50% - dans une. couche de 24 kg de carbonate de sodium très finement granulé. La quantité des gaz de chauffage brûlés et de l'air chauffé par ces gaz est maintenue à environ 150 m3/h La tem- pérature de là couche est de 410 et la pression-préalable au-dessous de la grille de 270 à 320 mm de colonne d'eau .
Dans une transformation complète de la lessive amenée, on obtient 95% du carbonate de ,sodium anhydrequi s'est formé sous forme de granules très fins et 5% l'état de poussière
Pour la transformation complète de la lessive al- caline en carbonate alcalin dans les conditions d'essais à ijn diquées aux exemples précédents, l'anhydride carbonique formé
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par la combustion du gaz ou de l'huile suffit pleinement.
Une adition d'anhydride carbonique d'autre provenance au mélange gazeux formé lors de cette combustion n'est donc pas nécessaire .
REVENDICATIONS .-
1 Procédé de production de carbonates alcalins anhydres sous forme de granules *très fins , c a r a c t é risé en ce qu'on injecte dans une couche de carbonate alcalin pulvérulent ou finement granulé, maintenue en mou vement turbulent ascendant et descendant au moyen de gaz chauds contenant de l'anhydride carbonique , en continu ou périodiquement la quantité de lessive alcaline correspondant au carbonate alcalin à préparer et on évacue de l a coucne le produit fini .