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Pour éliminer l'hydrogène sulfuré contenu dans les gaz on utilise notamment des liqueurs faiblement oxydantes, par exemple des solutions aqueuses de sels ferriques, qui détrui- sent l'hydrogène sulfuré avec formation de soufre. Celui-ci se sépare alors dans la solution épurante sous la forme d'un précipité dont le degré de finesse est tel que sa filtration pure et simple est, le plus souvent, pratiquement impossible.
Pour arriver à le séparer il faut alors avoir re-
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cours soit à l'extraction au moyen de solvants, soit à la cen- trifugation. Dans ce dernier cas, on constate, en effet , que les particules fines de soufre sont suffisamment denses pour pouvoir être séparées- sous la forme d'une masse solide, simple- ment imprégnée de liqueur épurante. On peut aussi, grâce à un réglage convenable de la machine à centrifuger, obtenir le soufre sous forme d'une suspension concentrée présentant l'apparence d'une sorte de lait de consistance visqueuse.
On peut concevoir qu'en diluant ce lait avec de l'eau pure puis en centrifugeant à nouveau dans une autre machine et en renouvelant cette opéra- tion autant de fois que cela est nécessaire, on parviendra fina- lement à obtenir une suspension de soufre dans l'eau pure et on aura récupéré, sous forme diluée il est vrai, la majeure partie de la liqueur épurante dans laquelle le soufre se trouvait initia- lement dilué. Toutefois, il est clair que cette technique, exi- geant l'utilisation de plusieurs machines coûteuses de centri- fugation et amenant une dilutibn de la liqueur épurante, ne peut donner entière satisfaction.
On peut imaginer aussi de provoquer la fusion du soufre en chauffant à l'autoclave la suspension de soufre après la première centrifugation mais ce procédé en apparence très simple est souvent inapplicable, par suite de la fragilité au chauffage des liqueurs épurantes utilisées..
La présente invention apporte une solution au pro- blème de la séparation du soufre en suspension dans de telles liqueurs épurantes et, plus généralement, en suspension dans des liqueurs aqueuses contenant une ou plusieurs autres substan- ces, liqueur dont la récupération offre un intérêt industriel.
Une particularité essentielle de l'invention consis- te en ce que l'on centrifuge simultanément, dans la même enceinte, la liqueur aqueuse contenant le soufre dispersé et un diluant
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satisfaisant aux deux conditions suivantes : être insoluble dans l'eau et avoir une densité supérieure à celle du milieu aqueux tenant le soufre en suspension, afin de retirer le sou- fre de la phase aqueuse pour le mettre en suspension dans le diluant.
Lorsqu'on opère ainsi, moyennant un réglage conve- nable de la marche de la machine à centrifuger, on obtient soit une solution organique de soufre si le diluant est capable de dissoudre le soufre à la température d'exécution de l'opération soit une suspension de soufre dans le diluant si cette condition n'est pas remplie. Quant à la solution aqueuse, elle se trouve séparée quasi intégralement et s'il s'agit, par exemple, d'une solution épurante destinée à priver un gaz de l'hydrogène sulfu- ré qu'il contient, on peut immédiatement la remettre en service.
L'invention s'applique évidemment à l'exécution en continu de la séparation de soufre et de la récupération de la solution aqueuse privée de soufre'.
On décrira avec plus de détail le mode d'exécu- tion adopté de préférence lorsque le diluant appartient à la catégorie de ceux qui ne dissolvent pas le soufre à froid mais le dissolvent à chaud, cette catégorie étant à la fois la plus vaste et celle dont les représentants offrent le moins de danger de manipulation.
On règle la quantité' de solvant de manière à obtenir un lait de soufre de consistance convenable permettant un écou- lement facile dans les tuyauteries. On favorise éventuellement l'élimination de l'eau accrochée aux fines particules de soufre en additionnant, au besoin, la solution aqueuse d'une petite quantité d'un produit mouillant ou d'un mélange de tels produits.
Une fois obtenue la suspension de soufre dans le diluant pur, on soumet éventuellement l'ensemble du mélange
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à.un chauffage destiné à provoquer la dissolution du soufre, mais cela n'est utile que si le soufre en suspension n'est pas directement pur. Si, par exemple, la matière première à traiter est une liqueur épurante du type défini plus haut, on constate que les impuretés que peut contenir le soufre en suspension et qui existent généralement à la dose de seulement quelques pour cent restent insolubles. Une nouvelle centrifugation dans une seconde machine permet alors de les séparer sous la forme d'une suspension dans un très petit volume de solvant, la densi- té des deux produits étant différente.
Pour isoler le soufre de la solution organique, on peut, d'une façon générale, en chasser le diluant sous forme de vapeurs. Si le point d'ébullition du diluant est inférieur à ce- lui du soufre, on peut évaporer la solution jusqu'à siccité.
Si le point d'ébullition est supérieur (ou même s'il est un peu inférieur), il y a intérêt à effectuer un entraînement du diluant à la vapeur d'eau; dans beaucoup de cas cette opération est facilitée par la formation d'un azéotrope entre le diluant et l'eau.Dans un cas commedans l'autre on condense les vapeurs et s'il s'agit d'un azéotrope, on le laisse décanter ou on le fait décanter pour en séparer le diluant. Le diluant peut alors être retourné au poste de centrifugation,
On peut procéder d'une façon analogue, par exemple par entraînement à la vapeur d'eau, pour récupérer le diluant contenu dans le mélange d'impuretés et le diluant obtenu à la suite de la centrifugation à chaud de la dispersion organique de soufre initialement recueillie.
@ ,Quant au résidu de soufre on le chauffe en auto- clave sous une légère pression de manière à amener la fusion du soufre qu'on coule ensuite sous forme de plaquettes propres aux usages commerciaux,
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Comme diluants on peut utiliser, en particulier, des hydrocarbures chlorés aromatiques ou aliphatiques, seuls ou en mélanges, à condition que leur densité soit légèrement supérieure à celle de la suspension aqueuse de soufre à traiter.
Lorsque celle-ci est une liqueur épurante du type défini plus haut, sa densité est généralement de l'ordre de 1,06 à 1,la Comme hydrocarbures aromatiques chlorés on peut utiliser, par exemple; les chlorobenzènes, les chlorotoluènes et les chloro- xylènes, en particulier des mélanges industriels d'isomères dichlorés ou trichlorés ou éventuellement tétrachlorés et, comme hydrocarbures aliphatiques chlorés, le dichloréthane-1.2, le dichloropropena-1.2 ou 1.3, le trichloréthylène, le tétrachloru- re de carbone et le perchloréthylène. Tous ces dérivés possèdent la propriété de dissoudre le soufre à chaud.
Comme diluant capable de dissoudre le soufre à froid, on peut utiliser le sulfure de carbone. Il est alors possible de ne se servir que d'une seule machine pour séparer la liqueur aqueuse épurante de la solution de soufre dans le sulfure de carbone ainsi que des impuretés solides qui accôm- pagnaient le soufre précité.
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In order to remove the hydrogen sulphide contained in the gases, weakly oxidizing liquors are used in particular, for example aqueous solutions of ferric salts, which destroy the hydrogen sulphide with the formation of sulfur. This then separates in the purifying solution in the form of a precipitate, the degree of fineness of which is such that its pure and simple filtration is, most often, practically impossible.
To succeed in separating it, we must then have re-
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during either extraction with solvents or centrifugation. In the latter case, it is observed, in fact, that the fine particles of sulfur are sufficiently dense to be able to be separated in the form of a solid mass, simply impregnated with purifying liquor. It is also possible, by means of a suitable adjustment of the centrifuge machine, to obtain the sulfur in the form of a concentrated suspension having the appearance of a sort of milk of viscous consistency.
It is conceivable that by diluting this milk with pure water and then centrifuging again in another machine and repeating this operation as many times as necessary, we will finally be able to obtain a suspension of sulfur. in pure water and we will have recovered, in diluted form it is true, the major part of the purifying liquor in which the sulfur was initially diluted. However, it is clear that this technique, requiring the use of several expensive centrifugation machines and leading to a dilution of the purifying liquor, cannot be entirely satisfactory.
It is also possible to imagine causing the sulfur to melt by heating the sulfur suspension in an autoclave after the first centrifugation, but this apparently very simple process is often inapplicable, owing to the fragility of the heating liquors used.
The present invention provides a solution to the problem of the separation of sulfur in suspension in such purifying liquors and, more generally, in suspension in aqueous liquors containing one or more other substances, the recovery of which is of industrial interest. .
An essential feature of the invention consists in that the aqueous liquor containing the dispersed sulfur and a diluent are simultaneously centrifuged in the same chamber.
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satisfying the following two conditions: being insoluble in water and having a density greater than that of the aqueous medium holding the sulfur in suspension, in order to remove the sulfur from the aqueous phase to suspend it in the diluent.
When this is done, with suitable adjustment of the operation of the centrifuge machine, either an organic sulfur solution is obtained if the diluent is capable of dissolving the sulfur at the operating temperature of the operation, or an organic solution of sulfur is obtained. suspension of sulfur in the diluent if this condition is not met. As for the aqueous solution, it is almost completely separated and if it is, for example, a purifying solution intended to deprive a gas of the hydrogen sulphide that it contains, it can be immediately put back. in service.
The invention is obviously applicable to the continuous execution of the sulfur separation and the recovery of the sulfur-free aqueous solution.
The preferred embodiment will be described in greater detail when the diluent belongs to the category of those which do not dissolve sulfur when cold but dissolve it when hot, this category being both the largest and the one whose representatives offer the least danger of manipulation.
The amount of solvent is adjusted so as to obtain a sulfur milk of suitable consistency allowing easy flow through the pipes. Optionally, the elimination of water attached to the fine sulfur particles is promoted by adding, if necessary, the aqueous solution of a small amount of a wetting product or of a mixture of such products.
Once the sulfur suspension in the pure diluent is obtained, the whole mixture is optionally subjected
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à.un heating intended to cause the sulfur to dissolve, but this is only useful if the suspended sulfur is not directly pure. If, for example, the raw material to be treated is a purifying liquor of the type defined above, it is found that the impurities which the sulfur in suspension may contain and which generally exist at a dose of only a few percent remain insoluble. Centrifugation again in a second machine then makes it possible to separate them in the form of a suspension in a very small volume of solvent, the density of the two products being different.
In order to isolate the sulfur from the organic solution, it is generally possible to expel the diluent therefrom in the form of vapors. If the boiling point of the diluent is lower than that of sulfur, the solution can be evaporated to dryness.
If the boiling point is higher (or even if it is a little lower), it is advantageous to carry out a stripping of the diluent with water vapor; in many cases this operation is facilitated by the formation of an azeotrope between the diluent and the water, in one case, as in the other, the vapors are condensed and if it is an azeotrope, it is allowed to settle or it is decanted to separate the diluent. The diluent can then be returned to the centrifugation station,
It is possible to proceed in a similar manner, for example by entrainment with water vapor, to recover the diluent contained in the mixture of impurities and the diluent obtained following the hot centrifugation of the organic sulfur dispersion initially. collected.
@, As for the sulfur residue, it is heated in an autoclave under a slight pressure so as to bring about the fusion of the sulfur which is then poured in the form of platelets suitable for commercial use,
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As diluents, it is possible to use, in particular, aromatic or aliphatic chlorinated hydrocarbons, alone or in mixtures, provided that their density is slightly greater than that of the aqueous suspension of sulfur to be treated.
When the latter is a purifying liquor of the type defined above, its density is generally of the order of 1.06 to 1. As chlorinated aromatic hydrocarbons, it is possible to use, for example; chlorobenzenes, chlorotoluenes and chloro xylenes, in particular industrial mixtures of dichlorinated or trichlorinated or optionally tetrachlorated isomers and, as chlorinated aliphatic hydrocarbons, dichloroethane-1.2, dichloropropena-1.2 or 1.3, trichlorethylene, tetrachloru- re carbon and perchlorethylene. All these derivatives have the property of dissolving sulfur when hot.
As a diluent capable of dissolving sulfur in the cold, carbon disulphide can be used. It is then possible to use only one machine to separate the aqueous scrubbing liquor from the sulfur solution in the carbon disulphide as well as from the solid impurities which accompanied the aforementioned sulfur.