BE544539A - - Google Patents

Description

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   On peut préparer la cyanamide calcique de façon connue par action de l'ammoniac seul ou en mélange avec de l'oxyde de carbone sur le bicarbonate de calcium ou la chaux vive. On sait que le même produit se forme par action d'aci- de cyanhydrique gazeux sous forme concentrée ou diluée sur la chaux.On peut obtenir ainsi de la cyanamide calcique blanche qui possède jusqu'à 35% d'azote et est pratiquement exempte'de dépôts de carbone. 



   Pour la préparation de cyanamide calcique blanche on s'est servi jusqu'ici de fours fixes ou de fours mobiles sous forme de fours à étages.   On ,a   proposé également des fours qui sont une combinaison -de fours à chaux et de-Jours d'azotation. 



   Dans tous 'les cas, le procédé n'était pas   satisfai-   sant, soit à cause de la forte   décomposition   de   l'ammoniac,   soit que la chaux se colle   pendant   l'azotation et   forma     une     masse     relativement     compacte.   De   même,   l'enriuhissement de la cyanauide calcique   est     irrégulier     lorsqu'on   utilise   ces   fours 

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 et il s'ensuit qu'il est difficile ou   impossible   d'obtenir un produit régulier et homogène. 



   Pour ces raisons, on a déjà proposé l'insuffler l'oxyde alcalino-terreux dans l'espace réactionnel à l'aide d'un gaz support, comme l'anhydride carbonique ou l'oxyde de carbone, ce qui fait traverser l'espace réactionnel par les réactifs en équi-courant. Pour maintenir les substances solides en suspension, la vitesse des gaz support à l'inté- rieur de l'espace réactionnel doit être   extraordinaireent   grande. Il en résulte un temps de séjour, très court dans l'espaceréactionnel, à moins que celui-ci ne possède une longueur considérable. Liais même si cette longueur est grande, le diamètre de l'espace réactionnel doit être très petit, pour éviter un dépôt de la substance solide.

   Etant donné le temps de séjour très court du mélange dans l'espace réac- tionnel tous les composants de la réaction, et notamment l'oxyde et/ou la chaux doivent être chauffés à une tempéra- ture relativement élevée avant d'entrer dans l'espace réac- tionnel. Tout ceci se traduit par des difficultés que la présente invention a pour-tâche de surmonter. 



   De façon générale, l'invention concerne un procédé de préparation de cyanamide calcique blanche à partir de chaux (CO3Ca, CaO) et de mélanges gazeux en mouvement qui contiennent de l'oxyde de carbone et de l'ammoniac, respecti- vement de l'acide cyanhydrique, procédé caractérisé par ce qu'on amène à un espace réactionnel la chaux.par le haut et le mélange gazeux par le bas-, on   maintient-la chaux   en sus- pension dans l'espace réactionnel par la pression'-du mélange . de gaz qui le traverse et on maintient la substance solide dans l'espace réactionnel jusqu'à obtention de la teneur dé- sirée de la cyanamide calcique   en- azote,   tout en   éliminant '   continuellement les gaz. 



   Dans la préparation de cyanamide calcique blanche il est connu d'utiliser du chlorure de calcium comme   cata=     @   

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 lyseur. Si on ajoute à   lu   chaux du chlorure de calcium comme catalyseur et si   l'on   maintient la chaux additionnée de chlo- rure de calcium en suspension par   la.   pression du mélangega- zeux, il y a une tendance du chlorure de calcium à se sépa- rer de la chaux, de sorte que l'efficacité du chlorure de calcium est au moins partiellement illusoire.

   On y remédie, conformément à l'invention, en traitant la chaux avec du gaz chlorhydrique sec ou du gaz sulfureux en présence 'd'air pour former du chlorure de calcium ou du sulfate de calcium et ceci jusqu'à ce qu'il y ait un enrichissement de   0,8'à   
1,5% en-chlorure ou sulfate de calcium. 



   Dans ce cas, le chlorure de calcium pénètre dans 'chaque grain de chaux et c'est ce phénomène qui évite dans une grande mesure le collage de la chaux,.-.de sorte que le traitement de la chaux avec du gaz chlorhydrique sec est apte   à agir   particulièrement dans le sens de   1' invention.   



   Pour la réalisation de l'invention on utilise le mieux un récipient isolé et construit dans un matériau qui provoque une décomposition aussi faible que possible de l'am- moniac aux températures qui y règnent. Selon qu'on part du carbonate ou de l'oxyde, le procédé est endothermique avec -23   k'cal   ou exothermique avec+20,7 kcal ce qui nécessite une addition de chaleur dans le premier cas. 



  Exemples de réalisation.- 
Pour la réalisation du procédé on utilise un four muni d'une grille, Avant l'introduction de la chaux, le four est 'débarrassé de l'air et   chauffé..A   des températures de 600 à 900 , de préférence entre 720 et 850 , on introduit dans le four par la grille de la chaux amenée à une grosseur de grain déterminée. En même temps on introduit les gaz de réaction    par le bas vers la grille ; gaz traversent celle-ci et com   muniquent à la chaux un mouvement tourbillonnant. Par ces tourbillons permanents on évite un collage et on obtient un produit tout à fait régulier. Des composants de la réaction 

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 sont en contact pendant un temps suffisamment long pour ga- rantir une transformation sensiblement complète.

   On peut dé- terminer un certain rapport entre l'oxyde de carbone et l'am- moniac pour avoir une quantité de gaz suffisante pour obtenir les mouvements tourbillonnants. La chaux reste dans les tour- billons jusqu'à obtention du titre désiré de 21 à 35% en azote. 



   Le gaz qui sort de la couche tourbillonnante et qui contient encore de l'ammoniac et un peu d'acide cyanhydrique est amené à une deuxième et troisième couche tourbillonnante. 



  On a constaté. qu'au fur et à mesure que la cyanamide calcique s'enrichit, les gaz qui entrent à haute teneur en ammoniac subissent une décomposition plus importante, tandis que ce n'est pas le cas pour des gaz dilués et que le taux de trans- formation de l'ammoniac croît avec le rapport de dilution CO/NH3.

   Pour cela, on réalise une inversion des différentes couches tourbillonnantes plus ou moins enrichies, de façon   à   ce que la couche la plus pauvre en cyanamide calcique soit en contact avec le gaz le plus riche en ammoniac tandis que les couches riches en cyanamide calcique soient traitées avec des gaz à faible pourcentage en ammoniac, ce qui provo- que d'une part une transformation sensible de l'ammoniac pré- sent   ou'de   l'acide cyanhydrique formé et ce qui permet d'au- tre part d'élever la teneur de la cyanamide oalcique en azote jusqu'à la valeur maximum théorique de 35% d'azote. 



   Après avoir atteint la concentration désirée, la cyanamide calcique est soutirée et 'on introduit de la chaux fraîche , puis on réalise une inversion du parcours-des gaz dans le sens indiqué ci-dessus. Pour éviter d'autres pertes d'ammoniac on peut choisir des températures différentespour les différentes couches, c'est-à-dire des températures crois- santes pour des concentrations plus faibles, les   températu-   res plus élevées favorisant la vitesse de la réaction et transformation pour des rapports faibles de CO/NH3. 

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   On obtient de cette façon un produit blane à gris, selon la couleur de la chaux utilisée. On peut éviter une couleur plus foncée, due à une décomposition de l'oxyde de carbone, si l'oxyde de carbone n'est jamais seul en contact avec la chaux. Ceci est surtout important au début du   procé-   dé. Selon la grosseur des grains de la chaux introduite on obtient un produit pulvérulent ou de l'aspect de la   semou-   le, qui possède toutes les . propriétés même de la cyanamide calcique noire et qui est particulièrement approprié pour des engrais mixtes particuliers ou des réactions chimiques. 



   Le procédé de la formation de la cyanamide calcique à partir   de'chaux   vive et des gaz mentionnés dans un inter- valle de température de   600-900  ,   de préférence 700-330 , est un procédé légèrement exothermique, de sorte   qu'il 'suf-   fit d'amener de faibles quantités de chaleur pour maintenir la température dans l'espaceréactionnel.'Conformément à l'invention, on chauffe les.gaz de la réaction par un échan-   ge 'de   chaleur à l'aide d'un récupérateur en matériaux métal- liques ou céramiques, qui se trouve sous l'espace réactionnel, et :par'disposition de surfaces chauffantes qui pénètrent dans   l'espace   réactionnel ou sont disposés dans les parois à sa partie inférieure.

   Dans ce cas, il est nécessaire, de donner aux surfaces.chauffantes une forme telle qu'il y ait une différence de température aussi faible que possible entre 'l'espace réactionnel et la   surfa'ce   'chauffante, pour éviter une décomposition des gaz réactionnels sur les surfaces très chaudes. 



   Pour la réalisation du procédé, surtout   dans.plu-   sieurs espaces réactionnels disposés l'un derrière l'autre, on ne peut arriver à un rendement élevé qu'en élimina.nt les gaz qui freinent la réaction, comme par exemple.l'anhydride carbonique. Une élimination à l'aide d'une solution aqueuse n'est pas possible, dans le dernier cas notamment, par ce qu'il se forcerait en même temps des cyanures alcalins qui 

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 enlèveraient alors l'acide cyanhydrique contenu dans les gaz. Mais il s'est iaontré qu'il' est possible d'éliminer largement l'anhydride carbonique du procédé à des tempéra- tures élevées à l'aide d'oxyde de calcium en suspension et d'éliminer ainsi dans une large mesure le facteur qui inhibe la réaction.

   Il n'est pas nécessaire de tendre vers une élimination complète mais il suffit d'éliminer l'anhy- dride carbonique jusqu'à ce qu'il n'en reste plus qu'un pour cent environ. Pour réaliser cette réaction intermédiai- re, le gaz de sortie est refroidi dans des récupérateurs à la température de transformation requise, puis après avoir quitté'le récipient de chaulation, il est chauffé de nouveau à la température de réaction, les gaz d'entrée et de sortie traversant le même récupérateur. 



   Pour maintenir la chaux en suspension, on peut in- troduire au moins une partie du mélange gazeux tangentielle- ment dans un four cylindrique.

Claims (1)

1. RESUME L'invention concerne notamment les caractéristiques ci-après et leurs combinaisons possibles 1/ Procédéde préparation de.cyanamide calcique blanche à partir de chaux (CO3 Ca, OaO) et de mélanges gazeux en mouvement qui contiennent de l'oxyde de carbone et de l'ammoniao, respectivement de l'acide cyanhydrique, procédé caractérisé par ce qu'on amène à un espace réactionnel la chaux par le, haut et le mélange gazeux par le, bas, on main- tient la chaux en suspension dans l'espace réactionnel par la pression du mélange de gaz qui le traverse et onmaintient la substance solide dans l'espace réactionnel jusqu'à obten- tion de la teneur désirée de la.cyanamide calcique en azote, tout en éliminant .continuellement les gaz, ce qui évite le collage de la chaux et la décomposition de l'ammoniac.

   2/ On traite la chaux avant son traitement avec l'oxyde de carbone et l'ammoniac respectivement l'acide <Desc/Clms Page number 7> cyanhydrique , avec du . .gaz chlorhydrique sec ou de l'anhydri- de sulfureux en présence d'air jusqu'à obtention d'une te- neur de la chaux en chlorure ou sulfate de calcium comprise entre 0,8 et 1,5- @ 3/ On amène le mélange gazeux au moins partiellement tangentiellement dans un récipient réactionnel sensiblement cylindrique.

   4/ On maintient la température de la réaction entre 600 et 9000 C, de préférence entre 720 et 8500 C.

   5/ On chauffe les gaz réactionnels au préalable, utilement à l'aide d'un système d'échange de chaleur, à des températures inférieures à la température de décomposition des gaz.

   6/ On conduit les gaz qui quittent l'espace réactionnel vers au.moins une autre zone de réaction.

   7/ Procède selon 1 à 6 , caractérisé par ce qu' on amène les gaz'réactionnels séparément ou ensemble à diffé- rents endroits, pour en augmenter les pressions partielles.

   8/ On élimine l'anhydride carbonique nuisible, formé pendant la réaction-dans un procédé intermédiaire à. l'aide d'hydr'oxyde de calcium pulvérulent maintenu en suspension et on introduit,dans le procédé les gaz purifiés par la séparation absorptive pour leur, transformation ultérieure.