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"Procédé de .fabrication d'alumine activa granulaire imprégnée d'un agent d'oxydation solide. "
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'alumine activée granulaire,impré- gnée avec un agent d'oxydation solide. Plus particu- lièrement l'invention concerne la fabrication d'alu- mine activa granulaire imprégnée uniformément dans l'ensemble de la masse d'alumine avec le permanga- nate d'un matai alcalin comme le permanganate de potassium, pour l'utiliser pour traiter des courante de fluide et les objets ainsi obtenus.
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L'utilisation de tomes activées d'alumine comme support a été adoptée dana une largo mesure dans les industries du pétrole, pétrochimiques et chimiques. On a enduit et/ou Imprégné des alumines activées avec divers agents par des procèdes de diverses complexités, qui dépendent nécessairement des matières on question.
Le problème principal po- sé par l'imprégation d'alumines actives a été d'imprégner l'alumine tout en maintenant le degré d'activité voulu sans détruire la matière d'impré- nation. Des matières qui sont particulièrement difficiles à imprégner dans de l'alumine active, tout en maintenant une résistance mécanique suffi- sante et les propriétés voulues, sont les perman- ganatesde Métaux alcalins, notaient le permanganate de potassium
Un procède récemment mis au point pour fournir des formes d'alumine activée satisfaisante!}, contenant du permanganate de potassium,
implique de façon générale le pastillage de l'alumine comme matière de départ, puis l'application du vide aux pastilles d'alumine pour éliminer les pores de façon à pouvoir efficacement imprégner les formes d'alumine avec l'agent oxydante Après imprégnation avec l'agent oxydant, on sèche les formes d'alumine pour éliminer l'eau résiduelle* Le stade final des processus classiques du commerce consiste à calciner ou activer l'alumine au degré d'activité voulu.
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D'autres procédés utilisés pour la pré- paration de supports d'alumine ont utilisé la for- mation de sala ou de$ techniques de précipitation, Les catalyseurs à plusieurs composants sont géné- ralement fabriqués par de 3 techniques de co-pré. cipitation; toutefois, les produits sontquelquefis dos masses hétérogènes défavorables qui résultent des différences de solubilité dos constituants.
Parmi les problèmes posas en essayant d'adapter les processus industriels actuellement utilisés pour la fabrication de composites d'alu- mine imprégnée de permanganate de potassium a été la destruction du permanganate pendant les processus final de calcination ou d'activaient En outre, il s'est avéré difficile d'obtenir la répartition uniforme voulue de l'agent d'oxydation dans l'en-* semble de la masse d'alumine.
La présente invention fournit un procède de préparatoin de formes d'alumine active unfior- moment imprégnée avec un agent d'oxydation solide, En outre, le procédé de l'invention est encore avantageux pour réduire le nombre des stades de traitement précédemment utilisée pour la fabrica- tion de supports d'alumine et diminue par conséquent le prix de fabrication des composites d'alumine.
Suivant l'invention, on fournit un procédé pour traiter une alumine trihydratée comme matière première, comme celle pouvant être obtenue du
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traitement de l'usine "13ayer", pour fournir des formes d'alumine active de 14bonfî$uration voulue imprégnées uniformément avec un permanganate de métal alcalin, par exemple le permanganate de po-
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tassium.
Le procédé implique la clcination o6loc- zive d'alu1ne trihydratée pour fournir une alu- mine de transition capable de subir au moins une r4-hydratation partielle On mélange alors l'alu- mine partiellement calcinée avec le permanganate de métal alcalin, par exemple le permanganate de
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potassium (oeo4) et de l'eau pour obtenir un mélange composite comprenant une masse d'alumine contenant KUn04 reparti de tac, an sensiblement uniforme dans son ensabla On granule alors le mé-
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lange composite après quoi les 'jrunules d'alumine imprégnées de permanganate de potassium sont par-
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t:
1.elJ.ement L'expression "1'6-hydrata- tion partielle" est utilisée pour désigner le phé-
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nomèno do la combinaison Qes molécules d'eau avec les molécules d'alumine. La ré-hydratation partielle est importante pour fournir la résistance mécanique et la résistance à l'abrasion nécessaires dans les granules d'alumine. Toutefois, une ré-hydratation complète est défavorable étant donné qu'elle dimi- nue l'activité de l'alumine et remplit les pores, Après l'imprégnation et la ré-hydratation, on sèche avantageusement les granules d'alumine partielle
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ré-hydret6oul comme voulu,
pour empêcher une ré-
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hydratation supplémentaire en éliminant au motus une partie importante dl'eau .non combina
On peut granaler 1' alumine sélectivemetn calcinée à volonté par un procéda appropria quel- conque.Par exemple, on peut agglomérer 1' alumine calcinés par extrusiun, par tassement (comme dans uno presse à briquettes) ou par accouage. Le procédé préféré de granulation consiste à secouer l'alumine partiellement calcinée avec de l'eau pour provoquer la granulation et obtenir des granu- les ronds.
Les granules sphériques ou ronds de supporta'alumine sontpréfrés étant donné que la forme géométrique a des avantagea supplémentaires en ser- vice* L'usage courant du produit final (formes d'alumine imprégnée) consiste à interposer le com- posite dans dos courais de fluide en circulation.
Dans ce milieu, de faibles chutes de pression sont avantageuses pour diminuer les besoins en énergie
En outre, la bonne résistanece à l'abrasion inhé- rente des formessphériques réduit encore au mini... mum l'usure des composite s,
On peut effectuer le stade d'imprégnation av o l'agent oxydant soit avant la granulation soit après la granulation ou agglomération de l'alumine calcinée. On effectue l'Imprégnation on . mélangeant l'alumine avec le permanganate de po- tassium de façon à répartis l'agent oxydant, par exemple un permanganate, d'une manière sensiblement uniforme dans l'ensemble de la measse d'alumine.
On
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peut riptirtir lu permanganate d'une façon unifor- me dina l'entseiubla de lu man je d'alumine avant la granulation pur un nimple mélange mécanique du permanganate, île 1.1fil=inet de l'oau, puis en procédant à la granulation qui, comme décrit plus haut, peut 8ure effectua par dxtrunion, tassament ou secoua* Toutefois, le Processus préféré ansiste à effectuer l'imprégnation et la répartition de l'agent oxydant pendant le stade de seoouage ou de granulation.
Dana cotte forme de réalisation préférée,on mélange l'alumine partiellement cal- cinée avec une solution aqueuse de permanganate de potassium préalablement formée dans un tambour à accoude On peut combiner séparément le perman- ganate de potassium et l'eau avec l'alumine, ou on peutintroduire le permanganate et l'eau soue
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forme d'une solution,
L'impr upsilon et la yanula" tion aimultmee ont lI8vntae do donner un produit qui a avantageusement une *orme sphérique
Lorsqu'on désire utiliser pour la granu- lation de l'alumine qui présente .une répartition
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de dimension pr:.rtioulairo prédéterminée, on peut préalablement broyer l'alumine. On peut effectuer le broyage de l'alumine soit avant soit après la
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ciloination sélective En prévoyant une alumine broyée présentant une répartition de dimension partioulaire prédéterminée, il est possible d'ob-
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tenir des Granuleu uyunt unti meilleure réclatance et autres propriétés physiques.
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A titre illustratif de la forme de réali- sation préférée de l'invention, pour obtenir des granules d'alumine active imprégnée de permanganate de potassium, on donne l'exemple suivant. On cal- cine partiellement de l'alumine grossière trihy- dratée, obtenue du traitement de la bauxite par l'usine "bayer". pour obtenir une alumine de tran- sition capable de subir au moins une ré-hydratation partielle. Le procédé préféré de calcination sé- lootive consiste à faire passer l'alumine trihydern- tée très rapidement à travers une sone à haute température.
On peut former une tell zone à haute température on utilisant} une flamme de gaz d'une température suffisamment élevée, danalsquelle on injecte l'alumine trihydrités On peut faire varier la température réelle de calcination suivant la du- réu de contact de l'alumine dans la zone à haute température. Le produit de la calcination est un alumine partiellement calcinée, ayant une perte- au fou de 6 à 8 %.
Il a été déterminé que la calcina- tion pour fournir une alumine ayant une perte au òu de 5 à 10 % environ donne un support d'alumine activée satisfaisant pour les applications de permanganate de potassium. L'expression "porte au feu" désigne la perte en poids normale obtenue en chauffant la matière à 1000 0. ou plue pendant 1 heure environ. On broie avantageusement l'alumine partiellement calcinée à la dimension particulaire
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appropriée voulue avant le traitement ultérieur Une répartition de dimension particulaire appro- priée est une répartition dune laquelle de 66 à 77 % de la
majore présentent une dimension parti- culaire inférieure à 0,044 mm, la moyenne corres-
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pondant à 69,3 % ayant une dimension purticulaire inférieure à 0,044 mm.
Le mode préféré d'imprégnation de l'alumine partiellement calcinée avec le permanganate de po. tassium consiste à préparer une solution aqueuse de permanganate de potassium, qui peut être alors
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filtrée pour éliminer Mnoa habituellement prèment dans le permanganate de potassium disponible di,no le cominevuet L'élimination de i,n0a améliore la stabilité de la solution de permanganate On doit maintenir la solution à une température qui
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facilite la dissolution du permonsanato de potas- sium e évite une cristallisation pondant le trans- fort de lasolutîoné Avanta3ousament, la solution est à une tomp6vrituro de ;
10 à 55*0# On mélange la solution aqueuse de perman-
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Ganate de potaaulum et l'alumine partiellement cul- cinée dans un tambour à secouage en utilisantes ajutages de pulvérisation pour introduire la solution de permanganate. On a constaté qu'une con- centration do la solution de permanganate de po- tassium de 85 G KMnO4 par litre donne une concen-
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tration d'impr6gn8t1ooulua de 215 % UnO4 - sur base sèche On a constaté qu'une amme de 2 à 4 %
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MnO4- est satisfaisante
La solution do permanganate do potassium a un effet d'agglomération assez puissant et il existe une forte tendance à former des granules do dimension supérieure à la moyenne,en particulier à de faibles débits.
Par conséquent, il est avanta- geux do régler la vitesse de rotation du tambour à socouage et l'axe de rotation de façon à diminuer la durée de séjour de l'alumine pendant le secousse, En augmentant le débit, il. est possible d'améliorer encore la réglage de la dimension des granules formés.
On ré-hydrate alors partiellement les gra- nules d'alumine imprégnée pour obtenir une densité et une résistance mécanique voulues. Le degré do ré-hydratation à atteindra dépendues propriétés voulues dans le produit final. Les conditions optima de mûrissage, c'est-à-dire de ré-hydratation par- tielle de l'alumine imprégnée de permanganate de potassium, varient par conséquent suivant l'utilisa- tion finale du composite de permanganate d'alumine.
Un ensemble atisfaisant de conditions consiste à faire mûrr les granules pondant 8 heures dans une grande étuve à 95 C Toutefois, on doit prendre soin d'éviter un degré excessif de ré-hydratation qui donnerait des granules extrêmementdenses, incapables de permettre à un fluide de passer à travers leurs pores. Dans ce cas, le permanganate de potassium se trouvant dans les pores microscopi- ques de l'alumine peut être isolé du fluide en raison
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dolu fUl'n10 tU.t'd dos poroa par l'hydratation accrue, et pur conu3(luent ne pourrait pas 6tre utilisé.
On sèche los granules mûris pour empocher une
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rsx-hydratrztion 3U-ùelà du niveau voulût Au cours du séchage, il est souhaitable d'éliminer une
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parti import'.mtt3 au moins do l'eau non combinée qui provoquerait,si olle n'était pas éliminée, une ré-hydratation supplémentaire dos granules On doit prendre soin d'effectuer le séchage à
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une tompérituru uurfisammont basse pour éviter le d<.but d'una aécompoaition du pcaanaruztp. Natu- relisent) ai les foranulos ne contiennent pae de ,rricïeci quantités d 1F1\L.flon combinée après la ré hydratation partielle ou le caQriaaao, un /:;léchage sépare n'oct pas nécessaire.
Il est quelquefois avantageux, pour amélio- rer la durotà et la résistance à l'abrasion et le de ré de formation de poussière, ainsi que pour garantir une formo totalement sphérique des granules. défaire rouler les granules marie chauds pondant
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lao sechace.
Toutefois, on doit prendra soin qu'il n'existe prsn de quantité d'oau non combinée suffi- sante peur provoquer une ré-hydratation supplémen- taire iaportontu dos granules tt3x audol du degré qui est nécessaire pour garantir un degré suffisant de porosité dans le produit final
Comme on peut le voir ci-dessus, l'inven- tion fournit un procède de formation d'un support 'uluminu active imprégns avec le permanganate d'un
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métal alcalin, par exemple le permanganate de po<- tassium ,
Le procède de l'invention a l'avantage supplément aire de fournir un composite de porman- g&nate et d'alumine dans lequel l'agent oxydant est réparti uniformément dans toute la masse du
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auppovt 1,,1' 611\.&l11ino. La répartition oxtr6m\tlUtlnt uni* forme r a l'agent d'imprécation pouotro, avant a geusoment obtenue simultonéroent à la formation d'un support d'alumine sphérique. Le procédé de l'in- vention diminua en outre* le nombre de stades de traitement nécessaires jusqu'à présent pour impré- gner dos supporta d'alumine, en diminuant ainsi le prix do fabrication de ces produits.
La forma- tion des supports d'alumine granulaires aphéri- ques ot l'imprégnation uniforme simultanées pou- ventXtre effectuée* p&ndant la granulation en ajoutant 1' agent voulu, par exemple le permanganate
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de potassium, qu'on peuvantaguuaemnt pulvériser @ sous forme d'un liquide au contact de l'alumine pendant l'agglomération. La concentration de l'a- gent oxydant dana le produit final est obtenue en réglant la concentration ou la quantité d'agent oxydant -uns la solution pulvérisée. De cette façon, les particules d'alumine sont agglomérées, et conformées à la dimension voulue tout en incorpo. rant l'agent oxydant soit sous forme solide soit sous forme d'une solution.
Les composites d'alumine imprésange de permanganate obtenus suivant l'inven- tion sont particulièrement utiles comme agents
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désodorisants et comme épuratoura d'air* N±.\turollvl:10nt, l'invention n'est pas li" mitée aux formes do réalisation décrites, et est susceptible de recevoir divorces variantes rentrant dans la cadre ut l'esprit de l'invention.
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H E 8 u i-i 3 A. Poc6 6 do fabrication de granules d'alumine active impréGnée d'une façon aenaible- ment uniforme avec le permanganate d'un métal al- calin, caractérisa par les points suivants séparé-
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ment ou en eanb3.ni. sons ; 1, Il consista à calciner aéloowivement une alumine r1hydrJtvo pour obtenir une alumine de transition capable de subir au moins une ré- hydratution partielle, à mélanger l'alumine aéleo-
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t.'''omont calcinée avec le permanganate d'un métal alcalin et de l'ouu pour obtenir un mélange com- posite dans lequel le permanganate est réparti
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uniformément Lifinti 1.' an somb.., de l'alumine,
à gara- nuler le mélange composite et à ré-hydrater par-
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tiellement les r-ranulas d'alumine imprégnés de par.'
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.