<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne un procédé d'extraction du chlore des mélanges gazeux.
On sait que de nombreuses opérations industrielles laissent, comme résidu, un mélange gazeux plus ou moins chargé de chlo re car même la liquéfaction du chlore obtenu par électrolyse ne permet pas...malgré sa haute pureté comprise entre 98 et 99 % d'at teindre un rendement dépassant 95 à 97 % . Encore faut-il noter que cette liquéfaction nécessite des pressions élevées (8 kg absolus) ou l'emploi simultané de pressions plus faibles (2,5 kg absolus) et de basses températures ( -10 à -15 C).
De nombreuses chlorurations donnent des mélanges contenant de 10 à 50 % de chlore et l'élimination de ces résidus dangereux par leur teneur en chlore, rend nécessaire un traitement par
<Desc/Clms Page number 2>
la chaux ou les lessives alcalines en donnant un produit de valeur médiocre.
Or, l'industrie né dispose pas à l'heure actuelle, d'un solvant permettant la récupération du chlore dont la consommation va en grandissant. Les solvants organiques sont trop coûteux et trop volatils. Quant' à l'eau, elle présente un pouvoir solvant mé- diocre puisque, lorsque le chlore est sous une pression de 760 mm de mercure, 100 g d'eau ne dissolvent que 0,7 g de chlore à 20 C, 1 g à 10 C et 1,5 g à 0 C .
Se préoccupant de rechercher un solvant inorganique peu volatil et anhydre,-le demandeur a découvert que la chlorhydrine sulfurique ou acide chlorosulfonque possède un pouvoir solvant qui permet de l'appliquer avantageusement à l'extraction 'du chlore gazeux des mélanges qui en contiennent.
L'invention a donc pour but de procurer un procédé permettant d'extraire aussi complètement que possible le chlore à partir des mélanges précités.
Ledit procédé consiste essentiellement à dissoudre le chlore contenu dans un mélange gazeux, dans la ohlorhydrine sulfurique maintenue à une température préférablement basse et à dégazer la solution ainsi obtenue dans une tour ou un appareil de dégazage de type connu dans lequel sont entretenus un gradient de température et une pression convenables, puis à détendre la chlorhydrine chaude sortant de l'appareil de dégazage dans un condenseur ou autre appareil approprié de toute manière connue.
On comprendra très aisément l'intérêt présenté par ce procédé en examinant le tableau suivant qui donne la solubilité du chlore dans 100 grammes de chlorhydrine sulfurique en fonction de sa température et de sa pression partielle en millimètres de mercure,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<tb>
<tb> Température <SEP> (en <SEP> degrés <SEP> centigrades) <SEP>
<tb>
EMI3.2
Pression 20 : 10 : -10 : -20 -50 partielle :' 20 10 ' "10 "20 ' "30
EMI3.3
<tb>
<tb> du <SEP> chlore
<tb> 760mm <SEP> 10 <SEP> g <SEP> : <SEP> 13m5 <SEP> g: <SEP> 17,5 <SEP> g: <SEP> 25 <SEP> g <SEP> 33 <SEP> g <SEP> : <SEP> 200g
<tb> 400 <SEP> mm <SEP> : <SEP> 2,5 <SEP> g <SEP> 4 <SEP> g <SEP> 7 <SEP> g <SEP> 9,5 <SEP> g <SEP> 14 <SEP> g <SEP> : <SEP> 22 <SEP> g
<tb> 200 <SEP> mm <SEP> 0,8 <SEP> g: <SEP> 1 <SEP> g <SEP> 1,5 <SEP> g:
<SEP> 3 <SEP> g <SEP> 6 <SEP> g <SEP> : <SEP> 10 <SEP> g
<tb> 100 <SEP> mm <SEP> 0,15g: <SEP> 0,4 <SEP> g <SEP> 1m3 <SEP> g: <SEP> 3 <SEP> g
<tb>
Ce tableau montre combien la chlorhydrine sulfurique est un solvant avantageux pour l'extraction du chlore à partir de mélanges gazeux qui en contiennent.
Le point de fusion de la chlorhydrine sulfurique étant aux environs de -80 C, ce solvant peut être utilisé pour arrêter dans un mélange gazeux les dernières traces de chlore qui restent, totalement miscibles avec lui jusqu'au point de fusion. Son emploi peut être particulièrement avantageux lorsque le chlore est mélangé à des produits volatils également solubles, comme de nombreux dérivés chlorés cités à titre d'exemple non limitatif.
Ces produits sont ainsi arrêtés à basse température et peuvent être récupérés après séparation d'avec le chlore, par suite de leur volatilité plus faible, -Coma la volatilité de la cnlorhydrine sulfurique est très faible, les pertes de solvant par entraînement dans les inertes débarrassés de chlore ou de composés solubles sont généralement négligeables. Dans certains cas cependant, par exemple lorsque les composés insolubles présentent un intérêt industriel, il est possi ble de les débarrasser de toute trace de composé du soufre, en décomposant la chlorhydrine au moyen de l'acide sulfurique concentré
<Desc/Clms Page number 4>
dont le titre sera maintenu égal ou inférieur à 97 % ;
les traces de az chlorhydrique ainsi libérées peuvent éventuellement être ar rêtés soit par des lessives alcalines ou simplement par de l'eau.
Les avantages particuliers apportés par l'emploi de la chlorhydrine sulfurique sont montrés dans les deux exemples sui- vants, aucunement limitatifs, d'application du procédé faisant l'objet de l'invention.
EXEMPLE 1 -
Le chlore pur obtenu par électrolyse au lieu d'être comprimé à 8 kg absolus (pression exigée pour sa liquéfaction par l'- eau ordinaire) est comprimé' simplement à 2-2,5 kg absolus..Après avoir, éventuellement, séché et refroidi le chlore, on l'envoie dans une ou plusieurs tours d'absorption ou dans tout appareil de contact convenable où il y est dissous dans la chlorhydrine sulfu- rique maintenue à la température ordinaire ou refroidie jusqu'au voisinage de 0 c Le travail nécessaire à la compression peut ain- si être abaissé dans le rapport de 3 à 1. La dissolution peut être . effectuée en une ou plusieurs étapes.
On pompe ensuite la solution saturée au sommet d'une tour de dégazage où le chlore se libère de sa solution par élévation de température, (à 80 - 100 C par exemple). La pression de marche de cette colonne est maintenue au voisinage de 8 kg absolus ou à toute pression suffisante pour que le chlore se liquéfie dans un condenseur alimenté avec de l'eau.
Au-dessus de l'alimentation en solution, la colonne de dégazage peut être munie d'une section de rectification où le chlore peut être débarrassé de toute trace de chlorhydrine par un reflux convenable de chlore liquide.
La solution chaude pratiquement épuisée est détendue à
<Desc/Clms Page number 5>
sa sortie de la colonne, soit à la pression de marche de l'appareil d'absorption, soit à la pression atmosphérique. Elle se débarrasse ainsi des dernières traces de chlore dissous, les gaz libérés étant renvoyés à l'étage correspondant du circuit d'absorption tandis que la chlorhydrine sulfurique est refroidie et renvoyée au sommet de l'appareillage d'absorption.
EXEMPLE 2 -
Les gaz contenant du chlore souillé d'autres gaz solubles dans la chlorhydrine sulfurique, de phosgène, par exemple, ou d'autres composés chlorés volatils du carbone, sont éventuellement sé- chéset comprimés pour donner au chlore une pression partielle suffisante. Après refroidissement, on les traite par la chlorhydrine refroidie à une température convenable. Le choix de la pression et de la température de dissolution est déterminé par le coût relatif de la compression et du refroidissement. Les gaz sont ainsi débarrassés du chlore et des constituants volatils intéressants.
On introduit ensuite la solution dans un appareil de dégazage où la pression est ajustée pour que le chlore puisse être liquéfiable à une température voisine'de celle'choisie pour l'absorption. Un gradient de température convenable dans l'appareil de dégazage permet de séparer les composés dissous dans la chlorhydrine en différentes fractions qu'il est éventuellement possible de séparer en constituants purs et liquides.
On détend alors la chlorhydrine chaude sortant de l'appareil de dégazage, à la pression choisie pour l'absorption ou à une pression plus basse. Les dernières traces de constituants volatils ainsi séparés sont réintroduits en un point convenable du circuit d'absorption. Après refroidissement, la chlorhydrine est également retournée au circuit d'absorption.