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La présente invention est relative à un procédé de fabrication de sulfate d'ammoniac par arrosage des gaz de .fours à coke au moyen d'acide sulfurique dilué, dans lequel on projette celui-ci en gouttelettes à différents niveaux dans .un courant de gaz circulant verticalement dans -une tour au-dessus d'un cristallisoir.
En vue d'éviter la perte de charge qui se produit quand on fait barboter les gaz de fours à coke dans de l'a- cide sulfurique dilué contenu dans un cristallisoir, géné- ralement appelé dans ce cas "saturateur", on a .proposé d'ac- mettre ces gaz au-dessus de l'acide, à la base d'une tour dont la partie supérieure est pourvue d'un orifice d'évacua- tion des gaz. Pendant leur passage de bas en haut, les gaz sont lavés par de l'acide dilué qui circule de haut en bas.
Dans un cas, cet acide ruisselle entre des corp. de remplissage, ce qui constitue une autre perte de charge qui augmente assez rapidement par remplissage des passages entre les corps au moyen de sulfate d'ammoniac et de gou- dron qui s'y déposent.
Dans un autre cas, l'acide est projeté dans le gaz par des pulvérisateurs à différents niveaux dont ceux disposés vers le haut, de la tour projettent des gouttes plus grosses que celles projetées à la partie inférieure afin de rabattre vers le bas les fines particules d'acide qui sont entraînées vers les fifres appareils de traitement des gaz.
Ces derniers appareils présentent l'inconvénient de mettre le gaz appauvri en ammoniac par le lavage qui en a été effectué à un niveau inférieur, avec une quantité
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d'acide dilué moindre que celle qu'il a rencontrée au début de son cheminement dans la tour.
Pour remédier à cet inconvénient, on est amené à envoyer aux pulvérisateurs un liquide de ravage ayant une aciddité relativement forte, par exemple, au minimum de 5%.
D'autre part, l'acidité du. liquide circulant dans le cristallisoir ne peut être trop forts sans nuie à la grosseur des cristaux produits, d'où nécessité d'utiliser des débits faibles de liquide de lavage ayant une acidité élevée.
Ceci entraîne la pulvérisation fine du liquide de lavage, sous une pression relativement, élevée et l'emploi de pulvérisateurs à faible section de passage*
Il en résulte des bouchages fréquents des pulvérisa teurs et des perturbations dans le lavage du gaz.
La présente invention a cossue objet un procédé qui ne présente pas ces inconvénients
Dans le procédé suivant l'invention, on fait cir- culer le gaz de haut en bas et on y projette un débit d'aci- de dilué suffisant pour que sa teneur en acide ne diminue pas de plus de 1% avant son arrivée dans le cristallisoir bien qu'elle soit comprise dans celui-ci entre 2,5 et 3,5%. procédé suivant l'invention présente encore l'avantage de favoriser la séparation des gouttelettes du gaz qui s'échappe à la base de la tour.
En effet le volu- me des gouttelettes augmente vers le bas de la tour par sui- te de l'agglomération des gouttelettes projetées à diffé- rents niveaux et, par conséquente il y a moins de chance pour qu'il subsiste au niveau où les gaz sont. évacuas, des gout- telettes suflisa@ment fines pour être entraînais par ceux-ci.
De plus, la projection des mouillettes sur le
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liquide remplissant la partie inférieure de la tour est renforcée par le courant de gaz circulant dans la même di- rection du lieu d'être contrariée par le gaz montant à une vitesse appréciable. Il en résulte une séparation importante du liquide qui était en suspension dans les gaz, avant la sortie latérale du liquide hors de la tour.
L'invention est également relative à une installa- tion pour la réalisation du procédé comprenant, au-dessus d'un cristallisoir, une tour parcourue verticalement par un courant de gaz de fours à coke et dans laquelle on pro- jette de l'acide sulfurique dilué, en gouttelettes à l'aide, de pulvérisateurs disposés à différents niveaux.
.L'installation suivant l'intention comprend une arrivée de gaz a la partie supérieure de la tour et un départ de gaz à la partie inférieure de celle-ci.
Suivant une forme d'exécution avantageuse, les pulvérisateurs à différents niveaux sont identiques et sont alimentés à partir d'une pompe commune alimentée à travers des vannes dont les positions sont réglables individuelle- ment.
Grâce à cette installation, on peut réaliser la même pression à l'entrée de chaque pulvérisateur malgré que chacun de ceux-ci soit à un niveau différent de celui des autres.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution de l'instal- lation suivant l'invention.
L'installation représentée comprend un cristalli- soir 2 surmonté d'une tour 3, à la partie supérieure de la-
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quelle les gaz de fours à coke amenés par une conduite 4 pénètrent suivant son axe. Ces gaz se répartissent ainsi tout naturellement dans toute la section transversale de la tour. Ils sont évacués à la partie inférieure de celle-
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ci, également dans l'axe de cette dernière.
Acet effet, une tôle tronconique 5 rassemble les gaz à une certaine dis- tance des orifices o d'entrée d'un certain nombre de condui- tes d'évacuation 7 réparties à égale distance angulaire l'une de l' autre.
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L'acide sulfurioue dilué qui sert 2. enlever l'am- moniac est Drojeté en gouttelettes, par exemple d'un dia- mètre moyen supérieur à 2 \1;'1, :;. différents niveaux par des pulvérisateurs 8 à section de passade relativement tara- ge. Ces pulvérisateurs sont, de préférence, identiques en- tre eux et alimentés tcus à l'ride 6 'une poupe unique 3, à la même pression malgré qu'ils soient à des. niveaux diffé- rents, grâce à des venues 10 oont le degré couverture peut
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être réglé séparément pour chacune a 'elles :
Du fermant ces vannes d'autant plus fort Qu'elles sont, t1. ua niveau plus bas, on peut donc obtenir la même pression à l'euârêe des différents pulvérisateurs. Les débits de ceux-ci sont alors les mêmes. En étant <'c3:il:atC't.!t?3?t fermée, chacune de ces van- nes peut également servir à supprimer l'alimentation du pulvérisateur correspondant-*
Les cristaux de sulfate d'ammoniac formés sont conduits au fond du cristallisai.;:' 2, par une roulotté axiale 11.
Les plus gros cristaux se déposent au fond de ce cris- tallisoir et son-', envoyés avec une partie de l'acide dilué par une pompe 12 dans un ba@ 13* Le sulfate qui se dépose
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dan-s celui-ci passe dans une essoreuse 14 commandée par un moteur 1. Le sel 8'UlIOldque est évacué par un trallspor-
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teur tandis que l'eau mère qui s'en sépare daus l'essoreuse 14 et dans le bac 13 retourne dans le cristallisoir 2.
Ce cristallisoir est pourvu d'un trop-plein 16 qui conduit.la liqueur-mère dans un bac 17 où les mousses sont retenues par une paroi 18. De l'eau et de l'acide peu- vent être ajoutés par des conduites 19 et 20 afin de rendre au liquide de lavage la teneur en acide qui lui convient avant d'être renvoyé dans les pulvérisateurs 8 par la pompe 9.
Le liquide refoulé par celle-ci peut atteindre les pulvérisateurs 8.soit par une conduite 21 aboutissant aux vannes de réglage 10, soit par une conduite 22 qui aboutit à ces mêmes pulvérisateurs à travers un échangeur de chaleur 23 et d'autres vannes 24 permettant également de régler individuellement la pression d'alimentation du pulvérisa- teur correspondant quand on veut alimenter celui-ci en li- quide réchauffé.
Le chauffage du liquide permet d'éviter la forma- tion d'eau mère, l'eau introduite dans le circuit étant alors entraînée sous forme de vapeur dans le gaz. De plus, il permet de donner au liquide dans le cristallisoir, la température voulue pour la formation de sulfate d'ammonium en gros cristaux.
On peut éventuellement alimenter certains pulvéri- sateurs avec du liquide chaud et d'autres avec du liquide froid. 'Dans ce cas, s'il stagit uniquement de réchauffer le liquide du cristallisoir, on alimente, de préférence les pulvérisateurs inférieurs avec le liquide chaud parce que le gaz ne peut pas alors s'échauffer fortement à cause de sa faible durée de contact avec les gouttelettes chaudes.
Si, au contraire, on veut surtout enlever de l'eau
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on introduit le liquide cnaud par les pulvérisateurs supé- rieurs afin que le gaz puisse se cIar;;:r davantage de va- peur d'eau avant de sortir de la tour.
Une pompe à débit réglable 25 permet le recycla-
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ge d'eau mère dans le cri str:W.sv3- afin de permettre d'ob- tenir la grosseur désirée pour les cristaux.. Quant aux gaz
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évacués par les conduites 7) ils ,::¯t envoyés par un collec- teur 26 dans un séparateur diacide 27 par exemple un sépa- rateur simple du type cyclone tel que celui utilisé eau-
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:bamment quand on fait barboter les -8Z dans]. f acide sulfu- rique dilué.
Il résulte de ce qui précède qui avec une instal- lation suivant l'invention, ausur et à mesure que lesgaz
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s'apauvrissent en ammoniac 11 soi'', Mis en contact avec une quantité de plus en plus prenne de gouttelettes, ce qui permet de conserver au bâuy d > absorption très élevé de tam- moniac sur toute la hauteur de 3,?ap.:,ei'eil.
Les àisperseut-s travaillant, à faible pression et à grands débits : ils sont uunis d'une section de passage importante : leur bouchage n'est donc pas à craindre et
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leuw aébit reste c<al:a;û:z:,. l'our un appareil 1.ssur;'Hlt; la production d'une ton- ne ce sulfate a:asnotl.cue <L l.fh'::L1.':'C, la tour est par exemple munie de cinq pulvérisateurs 1.,) d<*mi (''''hit unitaire de 20 m3/he ure .
Les eaux.-r.l:.':r;: ; renvoyées à qqh pulvérisateurs par la poupe') contic'l1:1<>!lt c1 ..#,> à 1,,;<Í. maximum d'acide sulfu- rique.
La quantité horaire d'acide envoyée au laveur est,
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dans ce cas, de lùv. i." x 35UO k- à 100. OUU x lt'>5
100 100 4250 kg.
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Or, la quantité d'acide absorbée pour la produc- tion d'une tonne de sulfate est de. 742 kgd'H2SO4.
La réduction d'acidité dans la tour 3 n'est que
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de 742 x lùü = 0,742 c'est-à-dire environ Oe75r,. luu. uuu-
Il en résulte que les teneurs en. acide de l'eau de lavage sont à l'entrée de la tour de 3,5 à 4,25% et à la sortie de celle-ci de 2,75 à 3,50%. montre
Le calcul/air que l'acidité de l'eau-Mère res- te sensiblement constante sur toute la hauteur de la tour étant donné le debit d'eau de lavage.
Dans ces conditions, l'épuration à courants paral- lèles et de même sens n'entraîne aucune difficulté-
REVENDICATIONS. -
1.- Procédé de fabrication de sulfate d'ammoniac par arrosage des gaz de fours a cône au moyen d'aciae sulfu- rique dilué, dans lequel on projette celui-ci en gouttelet- tes à différents niveaux dans un courant de gaz circulant verticalement dans une tour au-dessus d'un cristallisoir, caractérisé en ce qu'on fait circuler le gaz de haut en bas et en ce qu'on y projette un débit d'acide dilue? suffisant pour que sa teneur en acide ne diminue pas de plus de 1% avant son arrivée dans le cristallisoir bien qu'elle soit comprise dans celui-ci entre 2,? et 3,5%.