BE559304A

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Publication number: BE559304A
Authority: BE

Description


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   La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'hydraoides halogénés   concentres,   plus parti- oulièrement d'aoides chlorhydriques et bromhydriques spé-   oialement     utilisable.?   pour la fabrication   d'hydraoides   halogénés gazeux purs. 



     -On   sait que   l'on   peut absorber une substance à l état de gaz ou de vapeur   contenue   dans un gaz résiduaire'      au moyen   d'un   liquide   consistant     en   un mélange azéotropi      que de la substance à   obtenir   avec une   deuxième'substance.   



  Ensuite, on chauffa dans   un   dispositif   approprie   la solu- tion ainsi obtenue de la première substance dans la deu-   xime   à la suite de quoi la substance qui est la plus vo-   latile   s'échappe   jusqu'à,   ce que la composition azéotropi- que soit atteinte à nouveau. On réutilise ce mélange azéo- tropique pour l'absorption.      

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   Mais dans le cas où les deux substances formant le mélange azéotropique sont présentes dans le gaz   rési-   duaire dès le début on ne peut obtenir la première substan ce que sous forme partiellement pure par le procédé d'ab- sorption et de désorption mentionné. Dans le cas le plus défavorable où le rapport entre   la.   première substance et 
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 la deuxième substance iorrespc4oe4 à 1 composition azéotro- e;4  i est m*me à fait impossible d'obtenir par le pr*àédé mentionné la Fem$.:17e s'Ubs'tance zoua f01':

  Gl'e pure* Lors à "extratiO-n par dbn- litton de la soluti<m ooncen- trée de la première substance dans 'la deuxième en obtient en tout un exeè$ de Mélange azéùtropique pour lequel on ne peut souvent pas trouver une application appropriée. 
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 0r  bzz, demanderesse a tvé que 1'n pouvait éviter complètement du moins 4 un degré appréciable selon la composition du mélange de gaz et de vapeur, la formation d'un excès de mélange azéertropique qui n'est pas générale- ment   recherchée   si   l'on     utilise   la portion du gaz rési duaire qui n'est pas condensable dans des conditions   opé-   
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 aratoires comme gaz véhiculant pour éliminer la deuxième substance du système d'absorption.' Cela sera particulière ment possible àd un degré élevé   si,

     partant de la   composi-   
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 tion a0éotrop1que. la rapport des pressions partielles entre la   première   substance et la deuxième augmente forte- 
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 ment vers des concefltrations inférieures. 



  On conduit   le     procédé   suivant   l'invention   comme 
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 sui 15 1 On sépajfe dans. un système d'absorption, au moins en 4awc 8'4ad6a par%Sels, S-'hydracide halogène d'avec un mé- lange de gaz et de vapeur contenant outre l'hydracide halo gêné gazeux et la vapeur d'eau, une portion degaz perma- 
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 nent qui M'est pas uondeùsable dans les conditions opéra- toires on   conduit   dans un premier stade le mélange de gaz et de vapeur à   contre-courant   ,avec de t'hydracide halogéné aqueux chaud introduit par le haut,   maintenu   au-dessous 

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 de la composition azéotropique par rapport à l'hydracide ' halogéné gazeux   on;

     chauffe le mélange gazeux dans la par-   tie, supérieure   ou dans la partie centrale et supérieure du système d'absorption-, de manière telle que la portion de gaz   permanent   du mélange de, gaz et de vapeur sortant en tête absorbe au préalable, à une température   inférieure.   au point d'ébullition de 1.'acide..introduit, de grandes quanti tés de vapeur d'eau et de petites quantités d'hydracide ha-, logéné gazeux, tandis que l'on décharge   au;.fond du système   un hydracide halogéné concentré. On poursuit le traitement ' halogéné de cet   hydracide/pàr   extraction à l'ébullition pour obtenir de l'hydracide halogéné gazeux à 100% et de l'acide azéo- tropique.

   Ensuite, dans un deuxième stade, on refroidit le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête de manière telle que presque la totalité de l'hydracide halogéné ga- zeux et une partie de vapeur d'eau soient condensées. 



   Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise le gaz permanent du mélange de gaz et de vapeur agissant comme gaz véhiculant pour soustraire à une tempé- rature appropriée à la tête du système d'absorption me quantité de vapeur d'eau; celle-ci est telle que, subsé- quente au refroidissement du mélange de gaz et de vapeur sortant en tête, et après la séparation à peu près complè- te de l'hydracide halogéné gazeux conjointement avec une partie de la vapeur d'eau que l'on n'a pas extrait du mé- lange de gaz et de vapeur dans le .système d'absorption, la quantité de vapeur d'eau restant dans le gaz résiduaire après ce stade de condensation (deuxième stade) corresponde à la quantité de vapeur d'eau présente dans le mélange de gaz et de vapeur introduit dans le système d'absorption par le bas (premier stade). 



   On peut régler la température à la tête du système d'absorption au moyen de l'hydracide halogéné aqueux et 

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 chaud introduit en tête ou par un chauffage additionnel. 



   On prépare l'hydracide halogéné étendu, à intro- duire èn tête à l'état chaud, en mélangeant l'acide étendu séparé par refroidissement après le système d'absorption avec l'acide azéotropique obtenu par extraction à l'ébul- lition d'hydracide halogéné gazeux de l'hydracide halogéné concentré aqueux sortant du fond du système d'absorption. 



     Le   mélange de gaz et de vapeur contenant de la vapeur d'eau et introduit dans le système d'absorption peut être composé suivant l'invention avant tout de gaz résiduaire ayant une teneur en gaz permanent élevée et une teneur en hydracide halogéné gazeux relativement minime. 



   On peut régler la température en bas du système. d'absorption par un réfrigérant additionnel. Il est égale- ment possible de refroidir à une température inférieure à + 40  environ dans un stade de précondensation, le mélange de gaz et de vapeur chaud contenant l'hydracide halogéné -et de la vapeur d'eau avant qu'il n'entre dans le système d'absorption, et on peut combiner l'hydracide halogéné .ainsi'obtenu ayant une teneur en hydracide halogéné gazeux supérieure à la composition azéotropique, avec l'hydracide halogéné concentré sortant du fond du système d'absorption avant que l'on en poursuive le traitement. 



   Suivant l'invention, on prépare l'acide chlorhydri- que concentré comme suit : On sépare dans un système d'absorption en deux stades partiels l'acide -chlorhydrique gazeux d'un mélange de gaz et de vapeur contenant outre 
0,5   à 70%   environ en volume d'acide chlorhydrique gazeux, entre 0,5 à 40% environ en volume de vapeur d'eau et entre 
5 et   99%   environ en volume de gaz permanent non condensable dans des conditions opératoires ; les % en volume sont cal- culés sur la somme de toutes les composantes de gaz et de vapeur. Dans un premier stade, on conduit le mélange de gaz et de vapeur à contre-courant avec de l'acide chlorhy- 

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 drique chaud et aqueux, introduit en tête et contenant en-   tre ¯12   et   21µil   environ en poids d'acide chlorhydrique ga- zeux.

   On chauffe le mélange de gaz et. de vapeur dans la partie centrale-et supérieure du système d'absorption à une température telle que le gaz permanent.du mélange de gaz et de vapeur sortit en tête absorbe au préalable, à une température inférieure au point-d'ébullition de l'acide introduit, de grandes quantités de vapeur d'eau et de peti- tes quantités d'acide chlorhydrique gazeux. On soustrait, du fond du système de l'acide chlorhydrique concentré conte- nant entre 25 et 35% environ en poids d'acide chlorhydrique gazeux.

   On extrait cet acide par ébullition pour obtenir de l'acide chlorhydrique gazeux à   100%   et un acide azéotropi- que contenant environ 21% en poids d'acide chlorhydrique   gazeux.Dans   un deuxième stade, on refroidit le mélange de gaz et de vapeur.sortant en tête à une température compri- se entre +50 et   +105 C   environ et contenant entre 0,1 et 5% environ en volume d'acide chlorhydrique gazeux et entre 3 et 60% environ en volume de vapeur d'eau (gaz permanent résiduel) à des température comprises entre +20 et   +70 0   environ, on procède de façon telle que presque la totalité de l'acide chlorhydrique et une partie de la vapeur d'eau soient condensées.

   On obtient ainsi dans ce stade de con- densation ultérieur un acide chlorhydrique contenant .'entre 0,1 et 15% environ en poids d'acide chlorhydrique gazeux. 



  Le mélange de gaz et de vapeur sortant de ce stade contient entre 0 et 25% environ en volume de vapeur d'eau et de pré- férence moins de 0,1% environ en volume d'acide chlorhy- drique (gaz permanent résiduel). 



   Le mélange de gaz et de vapeur de base peut avoir une température quelconque ainsi que l'acide aqueux intro- duit en tête. De préférence, la température de cet acide correspond au moins à la températuredésirée du mélange de gaz et de vapeur sortant en tête du système d'absorption. 

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   Le mélange de gaz et de vapeur de base contient de préférence entre 1 et 15% environ en volume d'acide chlorhydrique gazeux, entre 1 et 305 environ en volume de vapeur d'eau et entre 60 et   99%   environ en volume de gaz permanent, les pourcentages en volume étant calculés sur la somme de toutes les composantes de gaz et de vapeur. 



   De préférence, le mélange de gaz et de vapeur sort en tête du système d'absorption à une température entre +60 et 90 c environ et contient entre 0,1 et 25 environ en volume d'acide chlorhydrique gazeux et entre 10 et 50% environ en volume de vapeur d'eau (gaz permanent résiduel). 



   Le mélange de gaz et de vapeur sortant du stade de condensation ultérieur a généralement une température comprise entre +30 et   +60 C   environ. 



   Il va de soi que la concentration de l'acide obte- nu après l'extraction à l'ébullition soit voisine de celle de la composition azéotropique. De plus, on peut réduire la concentration en HCl par extraction à l'ébullition. Le procédé est d'autant plus avantageux que la concentration   en.HC1   est plus réduite. Il est donc avantageux d'extraire sous des pressions aussi élevées que possible étant donné qu'alors la composition azéotropique se déplace vers des concentrations de HCl plus faibles. Avec des dispositifs d'extraction à l'ébullition on peut en tout cas réduire la teneur en acide chlorhydrique gazeux jusqu'à environ   21%   en poids. 



   On peut refroidir, dans un stade de précondensa- tion, à une température inférieure à   +40 C,   le mélange de gaz et de vapeur chaud contenant l'acide chlorhydrique et la vapeur d'eau avant de l'introduire dans le système d' absorption et on peut combiner ensuite l'acide chlorhydri- que ainsi obtenu contenant entre environ 25 et   35%   en poids d'acide chlorhydrique gazeux, avec l'acide chlorhy- 

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 drique concentré sortant du fond du système d'absorption avant d'en poursuivre le traitement. 



   Selon l'invention, on prépare l'acide bromhydrique concentré comme suit : On sépare dans un système d'absorp- tion en deux stades partiels l'acide bromhydrique gazeux d'avec un mélange de gaz et de vapeur contenant entre 0,5 et 50% environ en volume d'acide bromhydrique gazeux,' en- tre 0,5 et   40%   environ en volume de vapeur d'eau et entre 
10 et 99% environ en volume de gaz permanent non condensa- ble dans des conditions opératoires; les pourcentages en volume étant calculés sur la somme de toutes les composan- tes de gaz et de vapeur. Dans un premier stade on conduit le mélange de gaz et de vapeur à contre-courant avec'de l'acide bromhydrique aqueux chaud introduit en tête et ayant une teneur en acide bromhydrique gazeux entre 40 et 
49% environ en poids.

   On chauffe le mélange dans la partie centrale et supérieure du système d'absorption à une tem-   pérature   telle que le gaz permanent du mélange de gaz et. de vapeur sortant en tête absorbe au préalable, à une tem-   ' pérature   inférieure au point d'ébullition de l'acide ajou- té, de grandes quantités de vapeur d'eau et de petites quantités d'acide bromhydrique gazeux.

   On soustrait du fond du système un acide bromhydrique concentré contenant entre 53 et 60% environ en volume d'acide bromhydrique   gaz,eux,'   On peut faire bouillir cet acide pour obtenir de   1''acide   bromhydrique gazeux à 100% et un acide azéotropi- que contenant environ 48% en poi.ds d'acide bromhydrique   gazeux...-'   
Dans ,un deuxième stade on refroidit à des tempéra- tures Inférieures à +60  le mélange de gaz et de vapeur   sortant'en   tête avec   des-température%'   comprises entre      environ +40 et 100 c et ayant une teneur en -acide brom- hydrique gazeux entre 0,1.et   5% environ, en   volume .et une teneur en vapeur d'eau entre 3 et 60% environ en volume 

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 (gaz permanent résiduel)

   de sorte que presque la totalité - de l'acide bromhydrique gazeux et une partie de vapeur d'eau soient condensées. On obtient dans ce stade de con- densation ultérieur un acide bromhydrique aqueux contenant environ 5-et   40%   en poids d'acide bromhydrique gazeux et le mélange de gaz et de vapeur sortant de ce stade de con- densation ultérieur contient entre 3 et 20% environ en volume de vapeur d'eau, moins de 0,5% en volume d'acide bromhydrique gazeux et entre 80 et   97%   environ en volume de gaz permanent. 



   Le mélange de gaz et de vapeur peut avoir n'importe quelle température ainsi que l'acide aqueux introduit en tête. Mais la température de cet acide correspond de pré- férence au moins à la température désirée du gaz qui s'é- chappe. , 
Le mélange de gaz et de vapeur de base contient de préférence entre   0,5 'et   15% environ en volume d'acide bromhydrique gazeux, entre 1 et 30% environ en volume de vapeur d'eau et entre 60 et   99%   environ en volume de gaz permanent. 



   Il est recommandé que le mélange de gaz et de va- peur sorte en tête du système d'absorption à une températu- re comprise entre   +50 et   80 c environ et qu'il contienne entre 0,5 et 2% environ en volume d'acide bromhydrique gazeux et entre 3 et 40% environ en volume de vapeur d'eau (gaz permanent résiduel). 



   Dans le stade de condensation ultérieur, on obtient en général de l'acide bromhydrique contenant entre 20 et' 
35% environ en poids d'acide bromhydrique gazeux et le mé- lange de gaz et de vapeur sortant de ce stade de condensa- tion ultérieur contient de préférence moins de 0,1% envi- ron en volume d'acide bromhydrique gazeux. on peut refroidir dans un stade de précondensation à   une   température inférieure à +40 0 le mélange de gaz e+ 

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 vapeur chaud avant qu'il n'entre dans le système d'absorp tion et on peut combiner l'acide bromhydrique ainsi obtenu contenant entre 50 et 60% environ en poids d'acide bromhy- drique gazeux avec l'acide bromhydrique concentré sortant du bas du système d'absorption avant que l'on poursuive son traitement. 



   On a représenté schématiquement sur le dessin ci- joint un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sui- vant l'invention. 



   La référence 1 représente la tour d'absorption, 2, la conduite d'arrivée de l'acide étendu, en tête de la tour d'absorption 1 ; et 3 la conduite de décharge du mé- lange de gaz et de vapeur en tête de 1.4 représente le dispositif de refroidissement pour le mélange de gaz et de vapeur, 5 la conduite pour décharger l'acide concentré au fond de la tour d'absorption 1, et 6 représente le dispo-. sitif pour l'extraction à l'ébullition en tête duquel l'hy- dracide halogéné gazeux sort par la conduite de décharge 7. L'acide azéotropique sort en 11 au fond du dispositif d'extraction à l'ébullition 6. On élimine cet acide par- tiellement à travers la conduite de.décharge 13 et par- tiellement à travers la conduite de décharge 12 où il se mélange avec l'acide étendu sortant du fond du dispositif de refroidissement 4 par la conduite de décharge 8.

   On reconduit le mélange d'acide azéotropique provenant du dispositif d'extraction 6 et d'acide étendu provenant du dispositif de refroidissement 4 par la conduite d'arrivée 2 en haut dans la tour d'absorption 1. Le mélange de gaz et de vapeur   de   base composé de gaz permanent, d'hydracid' halogéné gazeux et de vapeur d'eau entre à travers la conduite d'arrivée 9 dans la tour d'absorption 1 près du fond, tandis que le gaz final s'échappe du dispositif de refroidissement 4 par la conduite de décharge 10. 



   Dans le cas d'un gaz résiduaire composé de vapeur d'eau, d'acide chlorhydrique gazeux et de quantités   consi-   

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 dérables de gaz permanent ou véhicule on conduit le gaz résiduaire amené par la conduite 9 à contre-courant avec l'acie d'absorption étendu et chaud introduit en tête de la tour d'absorption à travers la conduite 2. On le chauffe dans la tour d'absorption 1 à la partie supérieure de celle- ci au moyen d'un dispositif de chauffage approprié - par exemple un échangeur de chaleur d'un système de tuyaux (non représenté) - de façon à maintenir la température à la tête de la tour d'absorption 1 dans une gamme de températures déterminée selon la teneur en vapeur d'eau du gaz ré- siduaire et la concentration de l'acide ajouté.

   La tempéra- ture de l'acide d'absorption introduit en tête peut être située dans cette gamme ou elle peut être plus élevée. 



  Ensuite, on refroidit le gaz permanent chargé de vapeur d'eau et d'acide chlorhydrique gazeux sortant en tête de la tour d'absorption 1 par la conduite 3 dans un dispositif de refroidissement   4   à une température telle que pratique-' ment la totalité d'acide chlorhydrique gazeux et une par- tie de vapeur d'eau soient condensées, Dans le dispositif d'extraction à l'ébullition 6 on fait bouillir l'acide chlorhydrique concentré sortant de la tour d'absorption 1 à travers la conduite 5 jusqu'à ce que la composition azéotropique soit obtenue, à la suite de quoi l'acide   chlorr   hydrique gazeux pur sort par la conduite 7.

   Ensuite, on mélange l'acide azéotropique sortant par les conduites 11 et 12 avec l'acide étendu sortant du dispositif de refroidissement 4 par la conduite 8 et on introduit ce mélange à nouveau dans la tour d'absorption 1 à travers la conduite 2. Le mélange de gaz et de vapeur final sort en 10 et l'excès d'acide azéotropique en 13. 



   On peut aussi appliquer le mode opératoire décrit à des mélanges de gaz et/ou de vapeur contenant outre le gaz permanent ou véhciule au lieu de vapeur d'eau et d'aci- de chlorhydrique gazeux deux autres composants formant 

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 un mélange azéotropique. 



   Les exemples suivants illustrent la présente inven- tion sans toutefois la limiter. 



  Exemple 1 - 
On introduit 2 m3 (normaux) de gaz permanent chargé de 162 g d'acide chlorhydrique gazeux et 150 g de vapeur d'eau dans la tour d'absorption 1 à travers la conduite 9 à une température de 20 c au fond de la tour. 



   Par condensation de la vapeur d'eau et absorption de l'acide chlorhydrique gazeux dans l'acide (d'absorption) coulant dans la tour de haut en bas on obtient pour ces deux m3 (normaux) de gaz permanent,, 1128 g d'un acide chlor- hydrique à 31% environ (en poids ) composé de 351 g de HCl et 777 g de H2O que l'on décharge par la conduite 5. 



  Le gaz résiduaire montant dans la tour d'absorption 1 est chauffé à la partie supérieure jusqu'à + 74 c A travers la conduite 3 on décharge 569 g de vapeur d'eau et 57 g d'acide chlorhydrique gazeux dans 2 m3 (normaux) de gaz permanent de 1442 g d'acide à 17% (en poids) introduit à une température de 74  à travers la conduite 2 Le reste d'acide introduit par la conduite 2 coule comme acide ' d'absorption avec une teneur en acide chlorhydrique gazeux d'environ 23% en poids à travers la tour d'absorption 1. 



   Dans le dispositif de refroidissement 4 on refroi- dit à environ   +4000   le mélange de gaz et de vapeur intro- duit à travers la conduite 3 à la suite de quoi 483 g d'eau      et 57 g d'acide chlorhydrique sont séparés sous forme de 540 g d'acide à   10,5%   (en poids) que l'on décharge par la conduite 8, tandis que 86 g de'vapeur d'eau restent dans les 2 m3 (normaux) de gaz permanent en phase gazeuse que l'on décharge par la conduite 10. 



   Dans le dispositif d'extraction à l'ébullition 6 on extrait 145 g d'acide chlorhydrique à   100o   de l'acide à 31% (en poids) sortant par. la conduite 5 de sorte que 

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983 g d'acide à   21%   (en poids) sortent par la conduite 11 
Si l'on mélange 902 g de cet acide à   21%   (en poids) dérivés par la conduite   12   avec 540 g d'acide à   10,5%   (en poids) introduit à travers la conduite 8, on obtient 1442 g   d'aci-   de à 17% (en poids) que l'on introduit à nouveau dans la tour d'absorption 1 par la conduite 2. 



     A   travers la conduite 13 on élimine 81 g   d'acide   chlorhydrique à 21% (en poids) qui contiennent 17 g d'acide chlorhydrique gazeux que l'on ne peut pas obtenir donc com- me gaz à 100% ce qui correspond à 10,5% en poids de la teneur en acide chlorhydrique gazeux du gaz résiduaire. 



   Par des procédés connus , l'encontre on ne peut pas obtenir 40 g d'acide chlorhydrique çomme gaz à 100%, c'est-à-dire presque 25% en poids. 



   Le pourcentage de   10,5%   en poids d'excès d'acide chlorhydrique azéotropique ne représente pas une valeur minimum. En agrandissant convenablement la surface de contact de la tour d'absorption on peut éviter complète- ment   la,   formation d'un excès de mélange azéotropique avec 'la composition de gaz résiduaire choisie. 



   Exemple 2 - 
A partir de 250 g d'acide bromhydrique gazeux et 
46 g d'eau d'un gaz résiduaire chaud contenus dans 2 m3 (normaux) de gaz permanent, on obtient suivant l'invention dans la conduite de décharge 5 conjointement avec l'acide d'absorption coulant de haut en bas dans   la:tour   d'absorp- tion 1, 1586 g d'acide bromhydrique à   56,8%'(en   poids). 



   Chaque portion de 2 m3 (normaux) de gaz permanent sortant en tête de la tour d'absorption à une   température   de 65 c à travers la conduite 3 enlève, des 1500 g diacide à   46%   (en poids) introduits à travers la conduite 2,40 g   d'acide'   bromhydrique gazeux et 170 g d'eau, de sorte que 1290 g d'acide à   50,4%   (en poids)   s'écoulent   comme acide d'absorp- 

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 tion à travers la tour d'absorption 1.

   Dans le dispositif de refroidissement 4 on refroidit le mélange de gaz et de      vapeur introduit par la conduite 3 à une température telle que par portion de 2 m3 (normaux) de gaz permanent, il se . sépare 164 g d'acide bromhydrique à 24,4% (en poids) que l'on décharge par la conduite 8, tandis que 46 g d'eau restent dans le gaz résiduaire sortant par la conduite 10. 



   Des 1586 g d'acide à   56,8%   (en poids) sortant par la conduite 5, on extrait dans le dispositif d'extraction à l'ébullition 6, 250 g d'acide bromhydrique à   100%   envi- ron à travers la conduite 7 de sorte qu'il reste 1336 g d'acide à   48,6%   (en poids) que l'on mélange avec les 164g d'acide à 24,4% (en poids) sortant par la conduite 8 pour obtenir 1500 g d'acide à 465 (en poids). On introduit cet acide à nouveau dans la tour d'absorption 1 à travers la conduite 2. 



   On peut ainsi obtenir la teneur entière en acide bromhydrique gazeux du gaz résiduaire sous forme d'acide bromhydrique gazeux à 100% tandis que par les procédés      connus on n'atteint qu'un rendement de   85%.   



  Exemple 3 - 
On refroidit à +35  dans un précondenseur, 72 m3 (normaux) de gaz   permanait   chargés de 6 Kg d'acide chlor- hydrique gazeux et 5,8 Kg de vapeur d'eau et ayant une température de 98 c Il s'en sépare 6,8 Kg d'acide à   31%   (en poids) composé de 2,11 Kg de HCl et 4,69 Kg de H20 de sorte que le gaz permanent entrant en bas de la tour d'ab- sorption 1 contient encore 3,89 Kg d'acide chlorhydrique gazeux et 1,11 Kg de vapeur d'eau. Dans la tour d'absorp- tion qui est chargée de 56,29 Kg d'acide chlorhydrique à   18,5%   (en poids) à une température de +75 C, on obtient au fond 42,2 Kg d'acide à 29,7% (en poids).

   Le gaz sortant de la tour à une température de +71,5   contient 17,31 Kg de vapeur d'eau et 1,78 Kg   diacide   chlorhydrique gazeux,,, 

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 on le refroidit dans le condenseur ultérieur à +42 C et on sépare ainsi 15,1 Kg d'acide chlorhydrique à 11,8% (en poids) de sorte que le gaz sortant contient encore 3,99 Kg de vapeur d'eau et seulement des traces d'acide chlorhydrique gazeux. 



   On combine les 6,8 Kg d'acide à 31% (en poids) provenant du précondenseur et les 42,2 Kg d'acide à   29,7%   (en poids) de la tour d'absorption et on les fait bouillir dans le dispositif d'extraction pour obtenir 5,50 Kg de HCl gazeux à 100% et 43,48   Kg   d'acide chlorhydrique à 21% (en poids). De ces.43,48 Kg., on mélange 41,19 Kg avec les 15,1 Kg d'acide à   11,8%   (en poids) du condenseur ultérieur et on les introduit à nouveau comme acide à   18,5%   (en, poids) en tête de la tour d'absorption. Il faut éliminer 2,29 Kg d'acide à   21%   (en poids) du procédé..

Claims

Ainsi, on obtient 92% (en poids ou en volume). de la teneur. en HCl du mélange de gaz sous forme d'acide chlorhydrique gazeux pur. Par des procédés connus, on ne peut obtenir que jusqu'à environ 79% (en poids ou en vo- lume)de l'acide chlorhydrique gazeux sous forme de HCl gazeux à 100% RESUME ------------ L'invention a pour objet : 1 Un procédé de préparation d'hydracides halogé- nés concentrés, caractérisé par les points suivants, consi- dérés isolément ou en combinaison : 1/ On sépare dans un système d'absorption en deux stades partiels l'hydracide halogéné d'un mélange de gaz et de vapeur contenant outre l'hydracide halogéné, de la vapeur d'eau, et des gaz permanents non condensables dans des conditions opératoires ;

dansun premier stade on con- duit le mélange de gaz et de vapeur à contre-courant avec de l'hydracide halogéné aqueux et chaud introduit en tête et maintenau au-dessous de la composition azéotropique par <Desc/Clms Page number 15> rapport à l'hydracide halogéné; on chauffe le mélange dans la partie centrale et supérieure à une tempéra.ture telle que le gaz permament du mélange 1 de gaz et de vapeur sortant en tête absorbe au préalable, àiune température inférieure au point d'ébullition de l'acide ajouté, de grandes quan- tités de vapeur d'eau et de petites quantités d'hydracide halogéné, tandis qu'on décharge par de fond un hydracide halogéné concentré que l'on fait bouillir pour obtenir de l'hydracide halogéné gazeux à 100% et un acide azéotropi- que;

dans un deuxième stade, on refroidit subséquemment le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête à une tempéra- ture telle que presque la ,totalité de l'hydracide halogéné gazeux et une partie de vapeur d'eau soient condensées.

2/ On utilise la portion de gaz permanent du mélange de gaz et de vapeur agissant comme gaz véhicule pour dé- charger.à une température appropriée en tête du système d'absorption,une quantité de vapeur d'eau telle que. sub- séquent au refroidissement du mélange de gaz et de vapeur sortant en tête, et après la séparation presque complète de la portion d'hydracide halogéné conjointement avec une partie de la vapeur d'eau que l'on n'a pas extrait par ébullition du mélange de gaz et de vapeur.la quantité de vapeur d'eau restant dans le gaz résiduaire après ce stade de condensation (deuxième stade).correspond à la quantité de vapeur d'eau contenue dans le mélange de gaz et de vapeur introduit dans le¯système d'absorption par le bas (premier stade).

3/ On règle la température en tête du système d'ab- sorption au moyen de l'hydracide halogéné chaud introduit en tête.

4/ On règle la température en tête du système d'ab- sorption au moyen d'un chauffage additionnel.

5/ On prépare l'hydracide halogéné chaud, aqueux et étendu en mélangeant l'acide étendu séparé après le <Desc/Clms Page number 16> système d'absorption par refroidissement avec l'acide azéotropique obtenu par extraction à l'ébullition d'hydra- cide halogéné gazeux à partir de l'hydracide halogéné aqueux et concentré sortant du bas du système d'absorption.

6/ Le mélange de gaz et de vapeur contenant de la vapeur d'eau consiste en gaz résiduaire ayant des te- neurs élevées en gaz permanent et des teneurs minimes en hydracide halogéné.

7/ On règle la température du fond du système d'ab- sorption au moyen d'un réfrigérant additionnel.

8/ On refroidit dans un stade de précondensation à une température inférieure à environ +4000 le mélange de gaz et de vapeur contenant de l'hydracide halogéné ga- zeux et de vapeur d'eau avant qu'il n'entre dans le sys- tème d'absorption et on combine l'hydracide halogéné ainsi obtenu ayant une teneur en hydracide halogéné gazeux au- dessous de la composition azéotropique avec l'acide halo- gène concentré sortant du fond du système d'absorption avant que l'on poursuive son traitement.

II - Une application du procédé spécifié en I à la fabrication d'acide chlorhydrique concentré, caracté- risée par les points suivants pris isolément ou en combi- naison : 1/ On sépare dans un système d'absorption en deux stades partiels l'acide chlorhydrique gazeux d'un mélange de gaz et de vapeur contenant entre 0,5 et 70% environ en volume d'acide chlorhydrique, entre 0,5 et 40% environ en volume de vapeur d'eau et entre 5 et 99% environ en volume de gaz permanent non condensable dans les condi- tions opératoires, les % en volume étant calculés sur la somme de tous les composants de gaz et de vapeur;

on con- duit dans le premier stade le mélange de gaz et de Vapeur à contre-courant avec de l'acide chlorhydrique aqueux et chaud introduit en tête et contenant entre environ 12 et <Desc/Clms Page number 17> 21% en poids d'acide chlorhydrique gazeux, en chauffant le mélange de gaz et de vapeur dans la partie centrale et supérieure du système de manière telle que'la portion de gaz permanent du mélange de gaz et de vapeur sortant en tête absorbe au préalable, à une température inférieure au point d'ébullition de l'acide chlorhydrique ajoutée de grandes quantités de'vapeur d'eau et de petites quantités d'acide^ chlorhydrique gazeux tandis que l'on soustrait du fond un ,

acide chlorhydrique concentré contenant entre 25 et 35% environ en poids d'acide chlorhydrique gazeux du- quel on peut obtenir par ébullition de l'acide chlorhydri- que gazeux à 100% et un acide azéotropique ayant une te- neur en acide chlorhydrique gazeux d'environ 21% en poids; on refroidit dans le deuxième stade le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête à une température comprise entre +50 et +105 environ et contenant entre 0,1 et 5% environ en volume d'acide chlorhydrique et entre 3 et 60% environ en volume de vapeur d'eau (gaz permanent résiduel) à des températures comprises entre environ +20 et +70 telles que presque la portion entière de l'acide chlorhy- drique gazeux et une partie de la vapeur d'eau soient condensées de sorte que l'on obtienne dans ce stade de condensation ultérieur un acide chlorhydrique aqueux con- tenant entre environ 0,

1 et 15% en poids d'acide chlorhy- drique gazeux et que le mélange de gaz et de vapeur sor- tant de ce stade contienne entre environ 0 et 25% en vo- lume de vapeur d'eau et moins de 0,1% en volume d'acide chlorhydrique gazeux (gaz permanent résiduel).

2/ Le mélange de gaz et de vapeur de base contient entre 1 et 15% environ en volume d'acide chlorhydrique gazeux, entre 1 et 30% environ en volume de vapeur d'eau et entre 60 et 99% environ en volume de gaz permanent.

3/ Le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête du système d'absorption a une température entre environ <Desc/Clms Page number 18> +60 et 90 et contient entre environ 0,1et 2% en volume d'acide chlorhydrique gazeux et entreenviron 10 et 50% en volume de vapeur d'eau, (gaz permanent résiduel).

4/ Le mélange de gaz et de vapeur sort du stade de condensation ultérieur à une température comprise entre environ +30 et +60 C.

5/ On refroidit dans un stade de précondensation le mélange de gaz et de vapeur chaud contenant de l'acide chlorhydrique gazeux et de la vapeur d'eau à une tempéra- ture inférieure à environ +400C avant qu'il n'entre dans le système d'absorption et on combine l'acide chlorhydri- que ainsi obtenu contenant entre environ 25 et 35% en poids d'acide chlorhydrique gazeux avec l'acide chlorhydrique concentré sortant en bas du système d'absorption avant son traitement ultérieur.

III - Une application du procédé décrit en I à la préparation de l'acide bromhydrique concentré, caracté- risée par les points suivants pris isolément ou en combinai- son : 1/ Le mélange de gaz et de vapeur contient entre 0,5 et 50%environ en volume d'acide bromhydrique gazeux, entre 0,5 et 40% environ en volume de vapeur d'eau et entre 10 et 99% environ en volume de gaz permanent non condensable dans des conditions opératoires, tandis que l'acide bromhydrique chaud et aqueux introduit par le haut contient entre 40 et 49% environ en poids d'acide bromhy- drique gazeux,

et l'on soustrait du fond un acide bromhy- drique concentré contenant entre environ 53 et 60% en poids d'acide bromhydrique gazeux duquel on obtient par ébulli- tion l'acide bromhydrique à 100% et un acide azéotropique contenant environ 48% en poids d'acide bromhydrique gazeux ;

dans le deuxième stade, on refroidit le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête à des températures comprises en- tre environ +40 et +100 et contenant entre environ'0,1 et <Desc/Clms Page number 19> 5% en volume d'acide bromhydrique gazeux et entre environ 3 et 60% en volume de vapeur 'd'eau (gaz permanent résiduel)

à des températures inférieures à 60 telles que presque la portion entière d'acide bromhydrique gazeux et une partie de la vapeur d'eau sont condensées de sorte que l'on ob- tient dans ce stade de condensation ultérieur un acide bromhydrique contenant entre 5 et 40% environ en' volume d'acide bromhydrique gazeux et que le mélange de gaz et de vapeur sortant de ce stade contieht entre 3 et 20% en- viron en volume de vapeur d'eau, moins de 0,5% en volume d'acide bromhydrique et entre 80 et 97% environ en volume de gaz permanent.

2/ Le mélange de gaz et de vapeur de base contient entre environ 0,5 et 15% en volume d'acide bromhydrique gazeux, entre environ 1 et 30% en volume de vapeur d'eau et entre environ 60 et 99% en volume de gaz permanent.

3/ Le mélange de gaz et de vapeur sortant en tête a une température comprise entre environ +50 et +80 et contient entre environ 0,1 et 2% en volume d'acide bromhy- drique gazeux et entre environ 3 et 40% en volume de va- peur d'eau (gaz permanent résiduel).

4/ On obtient dans le stade de condensation ulté- rieur un acide bromhydrique aqueux contenant entre environ 20 et 35% en poids d'acide bromhydrique gazeux tandis que le mélange de gaz et de vapeur sortant de ce-: stade .contient moins d'environ 0.1% en volume d'acide bromhy- drique.

5/ On refroidit à environ +40 0 dans un stade de précomdensation, le mélange de gaz et de vapeur contenant de la vapeur d'eau avant qu'il entre dans le système d'ab- sorption et on combine l'acide bromhydrique ainsi obtenu contenant entre environ 50 et 60% en poids d'acide brom- hydrique gazeux avec l'acide bromhydrique concentré sortant <Desc/Clms Page number 20> du bas du système d'absorption avant que l'on poursuive son traitement.