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Publication number: BE549872A
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Description


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   La presente   invention   concerne   un'   procédé de préparation de l'anhydride sulfureux, en particulier de l'anhydride sulfureux liquide, pur et sec. 



   L'anhydride sulfureux liquide est un produit intéressant soit comme agent frigorifique, soit pour la préservation de   denrées   alimentaires. Malheureusement, les procédés d'extraction des mélan- ges industriels qui en contiennent (gaz de combustion du soufre ou de grillage des composés sulfurés par l'air) sont peu pratiques et leur emploi est onéreux.

   Les procédés usuels de préparation de l'anhydride sulfureux consistent à absorber le gaz sulfureux des mélanges industriels qui en contiennent, généralement de 10 à 20 %, en le fixant sous forme d'ion ESO3 - par des solutions aqueuses de substances diverses, minérales ou organiques: lessives basique.3 de sulfites de sodium, d'ammonium, d'aluminium ou de zinc; solu- tions d'orthotoluidine, de xylidines ou d'amines diverses, 

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Ces procédés d'absorption ont l'inconvénient de donner un gaz sulfureux saturé de vapeur d'eau. La régénération subsé- quente est toujours incomplète car, en présence des faibles quan- tités d'oxygène toujours présentes, l'ion HSO3- s'oxyde et le .gaz sulfureux transformé en sulfate ne peut être récupéré.

   Finalement, le chauffage de la solution pour décomposer l'ion HSO3- consomme une quantité notable de vapeur. Les frais de séchage et de com- pression pour obtenir l'anhydride sulfureux liquide rendent son prix prohibitif pour certaines applications industrielles très in- téressantes, par exemple la production directe d'anhydride sulfu- rique pur. 



   On a cherché à éviter ces inconvénients et notamment l'em- ploi des machines frigorifiques indispensables jusqu'ici lorsqu'on dégaze les solutions d'anhydride sulfureux dans les absorbants aqueux usuels. 



   Au cours des travaux qui ont abouti à la mise au point d'un procédé répondant à ces conditions, le demandeur a constaté que la chlorhydrine sulfurique - ou 'acide   chlorosulfonique -   qui est un produit liquide peu volatil, possède un important pouvoir solvant pour le gaz sulfureux. A la température de 10 C, la chlo- rhydrine ayant dissout plus de vingt pour cent de son poids de SO2 forme une solution stable sous la pression atmosphérique.

   Par rapport à   l'eau.,   dont les propriétés Suivantes pour l'anhydride      sulfureux sont bien connus, des expériences comparatives ont donné   @   les résultats consignés dans le tableau suivant : 

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<tb> Températures <SEP> . <SEP> 20 C <SEP> 10  <SEP> C
<tb> 
 
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 Pression So2 :1 atm 0..75. 0,5 0'l 1 : 0,75 0,5 03; : 100 g d'eau dissolvent , 107 : 8,2 : 5,5 le4 15.-4. 10 7,9 1,7 : 100 g de chlorhydrine 12,5 , 10,0 : 7 190 . 26,5 lé, 5; 8,9 1,5 
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<tb> dissolvent <SEP> @
<tb> 
   L'avantage   en faveur de la chlorhydrine s'accentue quand on abaisse la température : à 0 C, 100 g de chlorhydrine peuvent, après avoir absorbé 75 g de SO2 former une solution stable sous la pression atmosphérique.

   Aux basses températures,   (où   l'eau et les solutions aqueuses ne pourraient plus être utilisées) l'anhydride sulfureux liquide et la chlorhydrine restent miscibles en toutes proportions   jusqu'aux   environs de - 75 C, 
Or la chlorhydrine sulfurique, est un produit de fabrica- tion industrielle facile et peu coûteuse à p arer par action di- recte de l'acide chlorhydrique gazeux sur   1 ' oléum   ou sur l'anhy-   .dride   sulfurique. 



   On a eu l'idée d'utiliser ces constatations à la prépara- tion de l'anhydride sulfureux. Le procédé conforme à la présente invention consiste donc fondamentalement à extraire, des mélanges qui en contiennent, l'anhydride sulfureux, par un solvant anhydre tel   que-,   de préférence, la chlorydrine sulfurique, et à le régéné- rer dans des conditions permettant la condensation directe de l'- anhydride par réfrigération. 



   Pour-préparer l'anhydride sulfureux pur à l'état liquide on peut traiter des gaz provenant du grillage de composés sulfurés 
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 par l'airTou de la combustion de soufre dans l'air.' On réalise 

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 avantageusement une telle combustion dans l'air sous une pression de quelques atmosphères,en pratique   5 à   10 atm. On peut facile- ment obtenir ainsi des mélanges titrant jusqu'à 20 % de gaz sulfu- reux accompagnéde quelques millièmes d'anhydride sulfurique. Dans ces conditions, la récupération de l'énergie calorifique provenant do la réaction est particulièrement complète et avantageuse. 



   Après avoir séché les gaz et les avoir refroidis à une température voisine de 2 ou 3 C, on traite les gaz par la chlorhy- drino sulfurique dans un appareil à barbottage ou à garnissage permettant d'assurer un contact efficace entre gaz et liquide. 



  Suivant la température et la pression partielle de SO2, on obtient dos solutions contenant, en poids, de 40 à 50   %   d'anhydride sulfu- reux. Les propriétés solvantes de la chlorhydrine sulfurique vis- à-vis du SO3 sont d'ailleurs telles que ce produit intéressant ne gône pas pour la production de l'anhydride sulfureux liquide mais est, au contraire, récupérable dans le dit solvant. 



   On dégaze ensuite ces solutions en les envoyant au som- met d'une tour ou autre appareil de dégazage de type classique dans lequel le liquide descend et se réchauffe peu à peu jusqu'à attein- dre, dans le bas, une température suffisante pour libérer pratique- ment en totalité le gaz sulfureux dissous. 



   La pression de marche de cette colonne de dégazage est ajustée de façon que la température en haut de colonne reste infé- rieure de 3 à 4  à la température de l'eau de refroidissement dis-   ponible,   eau qui alimentera un condenseur permettant la   liquéfac-   tion-directe de l'anhydride sulfureux à l'état pur et sec. 



   Après avoir été débarrassés de tout leur gaz sulfureux, on peut détendre dans une turbine les gaz inertes sous pression, au besoin après un réchauffage préalable et restituer ainsi une partie ou toute l'énergie dépensée pour leur compression. 

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   L'extraction du gaz sulfureux par la chlorhydrine sulfuri-   quo   offro également de l'intérêt quand on veut séparer des mélan- gos do chlore et do gaz sulfureux tels que ceux que l'on obtient par réaction de l'anhydride sulfurique à haute température sur des sulfates ou par la décomposition thermique de la chlorhydrine sul-   furique,   Dans ce cas, on obtient des mélanges en proportion équi- moléculaire de chlore ot de gaz sulfureux que l'existence d'un azéotrope empoche do séparer intégralement par distillation. L'em- ploi de la chlorhydrine   sulfurique est   très efficace pour la rup- ture de cet azéotrope. 



   Lorsque la température d'absorption est insuffisamment basse, les gaz traités par la chlorhydrine sulfurique peuvent en- traîner une teneur gênante de ce produit malgré sa faible tension de vapeur. Il est très aisé d'arrêter les dernières traces do ce composé par lavage à l'aide d'acide sulfurique concentré qui dis- sout facilement la chlorhydrine sulfurique. 



   Il y a lieu de noter que le procédé de préparation conforme à l'invention peut s'appliquer à des mélanges contenant toutes   quan-   tités plus ou moins importantes de gaz sulfureux.

Claims

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RE V E ND 1 C A TI 0 N S 1. Procédé do préparation dé l'anhydride sulfureux, on particulier de l'anhydride sulfureux liquide, pur et sec, à partir de mélangescontenant dos gaz sulfureux, caractérisé on ce qu'il consiste fondamentalement à extraire dosdits mélanges, l'anhydride sulfureux, par un solvant anhydre tel que, do préférence, la chlo- rhydrino sulfurique, et à le régénérer dans des conditions permet- tant le. condensation directe de l'anhydride par réfrigération.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sèche les 3 gaz sulfureux puis on les refroidit jusqu'à une température voisine do 2 à 3 C environ.

3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé on ce qu'on mot les gaz séchés et refroidis en contact avec la chlorhydrine sulfurique, par exemple dans un barbotteur ou autre appareil à contact.

4, Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on dégazo dans une colonne les solutions ayant barbotté avec la chlorhydrine sulfurique, de manière que, le liquide descen- dant se réchauffe dans la colonne jusqu'à atteindre, dans le bas do celle-ci, une température suffisante pour libérer le gaz sulfu- reux dissous.

5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression de marche dans la colonne de dégazage est réglée de manière que la température, en haut de ladite colonne, reste inférieure de 5 à 4 à la température do l'eau de refroidis- soment. <Desc/Clms Page number 8>

-RESUME - Procédé de préparation do l'anhydride sulfureux, on parti- culior de l'anhydride sulfureux liquide, pur et sec, à partir do mélanges contenant dos gaz sulfureux, caractérisé en ce qu'il consis. to fondamentalement à extraire dosdits mélanges, l'anhydride sulfu- roux, par un solvant anhydre tel que, de préférence, la ohlorhydrino sulfurique, et à la régénérer dans des conditions permettant la condensation dirocto de l'anhydrido par réfrigération.