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"Procédé et dispositif d'élimination de l'oxyde d'azote de mdlmistig sa:eux es contenant."
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Sans le brevet belge n' 5qu°, on décrit un procède d'élimination le oxyde d'azote de gaz contenant ce dernier tous forme d'impureté en faibles c. contrationd, comme par exemple le gaz de ville, le sas d'éclairage, le gaz four 1 coke, le eu de gamogane, de même que le gas de fumée ce pro0x,", élément d'éliminer l'oxyde d'azote de l'eau.
Il consiste L ajouter, ##:- ou à l'eau à purifier, des composée oxygénée de chlore, dans lesquels - bzz est présent dans les valences eleotroohimiquee positive$. un partiouliu.
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vant ce procédé, on oxyde l'oxyde d'azote avec du peroxyde de chlore gueux (C102), puis on élimine les produits de la réaction avec une solution alcaline aqueuse d'agents de réduction. Pour obtenir le peroxyde de chlore, on mélange tout d'abord de l'azote et du chlore et l'on fait passer ce mélange dans une solu-
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tion aqueuse de ohlorite de sodium (NaClO2) le chlore étant remplacé dans le mé. lange par du peroxyde de chlore.
Cette réaction économiquement avantageuse et se ' déroulant rapidement et complètement, C12 + 211.01 2 . 20102 + 2NaCl, dans laquelle il se forme également 1 mole de C102 à partir d'une mole de NaClO 2 présente quelques inconvénients, qui sa manifestent particulièrement lorsque le mélange gueux libéré de NO doit être Muait à une décomposition par pression et à froid et lorsqu'il contient de l'acétylène, comme o'eat par exemple le cas pour le gas de four à ooke.
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Le .'11nS' d'aaote et de peroxyde de chlore mis en oeuvre doit tire prépare $ou la m8aa pression ou à une pression légèrement supérieure à celle du mélange , gazeux à purifier, par exemple 16 ata, 0.-à-d. également le mélange de départ de y 2 et de Cl2i notamment à partir d'une batterie de bombonne@ d'acier, dont le contenu doit toujours être renouvelé* Ces dispositifs subissent souvent des cor- rosions dans les 8v'lpapes et, par suite du manque de matières de bourrage derriè- re les bottes à étoupe, ils sont souvent détériorés.
En outre, il faut contrôler et adapter aux conditions requises, la vitesse d'écoulement, à laquelle le mélan-
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ge de N2-C12 est ajouté à la solution de ohlorite, oe qui exige une attention continue, sans compter les difficultés survenant du fait que les produits de cor- rosion du ohlore obstruent fréquemment les débitmètres. En outre, on en peut em- pêcher la pénétration, dans le mélange gazeux à purifier de NO, du chlore non- modifié avec le peroxyde de chlore,ou, lors de la disparition de la solution de ohlorite de sodium, du chlore seul au lieu du peroxyde de chlore. C'est là un inconvénient car, avec l'acétylène, le chlore forme facilement des composés, qui
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doivent étre nouveau éliminés avant la décomposition à basse température.
La présente invention a pour objet d'éviter ces inconvénients et, en parti- culier, la pénétration du chloro dans le mélange gazeux, devant être purifié de NO.
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On réalise cet objet au moyen d'un procédé d'élimination de l'oxyde 4,tuo- te de gaz contenant ce dernier sous forme d'impureté en faibles oonoentrations, comme par exemple le gaz de ville, le gaz d'éclairage, le gaz de four à coke, le
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#LIA de guogènep de même que le gaz de fumée, en ajoutant du peroxyde de chlore dilué avec un igu support inerte, ce procédé étant oaraotirisi en oe que, peur
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former le peroxyde de chlore gazeux à partir d'une solution aqueuse de o41Q....o de sodium (NaClOg), on emploie uniquement des solutions aqueuses connues en soi, ne contenant pas de ohlore gazeux ou ne formant pas du chlore aveo le peroxyde de ohlore à partir du ohlorite de sodium.
Parmi ces matières à employer en solution aqueuse, il y a lea acides, comme
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par exemple H2S04, H01, des sels acides, comme par exemple NaH4' des agents de réduction, comme par exemple PESO 4 , de même que des agents d'oxydation, comme
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par exemple In04.
Ces matières, ainsi que leurs réactions aveo des solutions do ' 1&01 2 sont connues en soi, comme par exemple la réaction de B01 avec la0102 6\\1.. vant l'équation s 4NaClO2 + 2HC1 ###### NaclO3 + ,la01 + 2C102 t HZOe Avec toutes ces matières, le rendement en clo 2 à partir du la0102 employa est sensiblement inférieur (pratiquement égal à la moitié seulement) à celui-ci
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tenu par la réaction de ohlore gazeux aveo des solutions de laCI02- Suivant la présente invention, on prend cet inconvénient en considération et on l'évite fait qu'il ne pénètre plus de chlore gazeux dans le mélange à purifier de NO, @
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ne lorsque la solution de ohlorite de sodium disparaît dans la tour réaoti?r et que seul l'autre produit participant à la réaction, par exemple la 801,c:
- acide de sulfate ferreux est lavée par le ga support.
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De même, on évite l'inconvénient d'une plus grande consommation de solutim de laOl02' étant donné que les deux produits participant a la réaction peuvent être amenéa à la tour réactionnelle par des machines de dosage, les deux liquide.
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amenés à la tour réaotionnelle pouvant être éventuellement évacuée au moyen 4 une machine de dosage à détente. Comparativement aux conditions requises deze bzz Criton lors de la préparation et du dosage d'un mélange gazeux de 12 et de Cl, l'admission et l'évacuation mécaniques du liquide réactionnel dans et hors da 1-t tour réactionnelle facilitent considérablement le contr8le du procédé et permet- tent de réduire la main d'oeuvre chargée de la surveillance.
Habituellement, les produite de la réaction de NO et de C10 2 sont éliniaH des mélanges gazeux traités aveo des agents de lavage réducteurs alcalin*. ±- à cet effet, on emploie une solution alcaline de thiosulfate et si on l'angle dans le mélange gaseux au moyen d'une troisième pompe de dosage, tout en plants
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les trois pompes de dosage de la machine à détente sur un arbre entrains* oov2t ce système permet de simplifier considérablement la réalisation du procédé de purification.
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D'autres détails peuvent ressortir des exemples de réalisation de l'objet de la présente invention, représentés schématiquement dans les dessins en annexe.
A la fig. 1, 1 et 2 désignent les pompes de dosage, actionnées paries mo- teurs correspondants 3 et 4. La pompe 1 fait circuler, par heure, par exemple 10 litres d'une solution aqueuse de 43 g de chlorite de sodium technique par litre de solution, à partir du récipient 5, tandis que la pompe 2 fait circuler, par heure, 10 litres d'une solution aqueuse oontenant, par litre, 14 g de (FeSO4 x 7R20) et 30 g de HC1 ou 42 g de H2SO4' à partir du récipient 6, pour l'amener au sommet de la tour de lavage 7, mise sous une pression de travail d'environ 16 kg/ cm2 et munie de plateaux à oloohes 8. En contre-courant par rapport au liquide de lavage ruisselant sur ces plateaux, on fait passer, en 9, par heure, 50 Hm3 d'azo- te introduit par la conduite 10, sous une pression de 16 kg/om2.
De la solution descendant en ruisselant, l'azote entraîne le gaz de C102 formé par réaction chi- mique. A la sortie de la tour de lavage, dans la conduite 11, on ajoute encore, à ce gaz, par la conduite 12, 100 Nm3 supplémentaires de l'azote amané par la condutie 10. Au moyen d'une tuyère non-représnentée, on introduit à une grande vi- tenues en 13, 150 Nm3 d'azote chargé de 60 litres de peroxyde de chlore dans 20.000 Nm3 de gaz de four à coke subissant une pression de 15 ata et s'écoulant par la conduite 14. Si, avant l'addition, le gaz de four à coke contient 1 p.p.m. de NO, après le passage à travers la zone réactionnelle, on ne décèle plus de NO en 15. La solution usée, arrivant au fond de la tour de lavage 7, est évacuée par' la conduite 16, munie d'une soupape.
Ce procédé nécessite une certaine attention, car il faut régler l'écoulement d'une très faible quantité de liquide à une hau- te différeance de pression.
C'est pourquoi, la fig. 2 représente une autre forme de réalisation de l' @ objet de la présente invention, dans laquelle le liquide est retiré du fond de la tour de lavage, en 17, avec une machine de dosage à expansion 18, actionnée par un moteur. Le débit de cette machine est réglé de façon à retirer, de la tour! de lavage 7, autant de liquide que les pompes 1 et 2 en amènent à cette tour. Ce dispositif facilité sensiblement le contrôle de la formation du peroxyde de chlo- re.
Suivant le brevet principal, les produits de la réaction du peroxyde de chlore avec des oxydes d'azote, de môme que les agents d'oxydation en excès sont éliminés du mélange gazeux à purifier avec des agents de lavage réducteurs alca- lins. Cette étape exolut la purification du mélange gazeux traité.
Cette purifi-
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cation ultérieure est effectuée de differeatea manières suivant le but auquel 6as purifia est destinée Si 1e mélange gazeux libéré de Ho, par exemple le ga- tour à ook., doit 4tre # ouais à la décomposition ultérieure par retro141"tme à basse température les résidus d'anhydride carbonique ne trourant dans le 6:
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sont habituellement éliminée par lavage avec une lessive de soude et il suffit généralement d'ajouter en une fois l'agent de réduction, par exemple du thioa '
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fate, à la lessive de soude, avant l'introduction dans la tour de lavage ou 4,
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pomper continuellement le thiosulfate par petite quantités dans la masse oonec
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méat et trouvant dans la tour de lessive* Si le m41&D("e gazeux à libérer de N0, par exemple du gas de four à coke,
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doit aire employé comme gaz de ville, il pourrait y avoir une consommation super-
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flue dtaloalie, ainsi que des frais inutiles ai l'anhydride carbonique était égal- lement éliminé par lavage lors de la purification ultérieure aux agents redus-
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tours alcalins.
C'eat pourquoi, suivant une autre forme de réalisation de l1-.. b..-. de la présente invention, on dissout l'agent de réduction (thiosulfate) de 4a L ..." rifioation ultérieure réductrice dans des solutions aqueuses de carbonate ou d- bicarbonate de sodium. Lorsque le gaz de ville contient environ 2 dantrd:s, carbonique, l'alcalinité de la solution de bicarbonate formée suffit pour dCH1.)r toute son activité à l'effet réducteur du thiosulfate ajouté sur les impureté du gaz base d'oxydes.
A cet effet, comme représenté z la fig. 2, on emploie avantageusement une pompe de dosage 19 pulvérisant nous pression dans le mélange gazeux rez purifier, par la conduite 21 et la tuyère 22, une solution finement divisée de thionuli #.-<. dans du carbonate alcalin, venant du réservoir 20. Après être pansée par U::I.: . -.'e réactionnelle suffisamment longue, la solution réductrice pulvérisée a abc* les produite de la réaction chimique du peroxyde de ohlore aveo les oxydes 1 azote. L'agent réducteur usé est séparé dans le séparateur à tourbillon 2 et quitte ce dernier par la soupape 24, tandis que le gaz purifié quitte le se pur - teur en 25 en étant libéré des oxydes d'azote et autres produite réactio=elii.
Comme représenté également à la fig. 2, il est particulièrement avants . de placer toutes les pompe$ de dosage sur un arbre et de les actionner vr seul moteur 3.
Ce dispositif, de même que le procédé décrit pour 1'élimination de ".0 Tja-
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viennent particulièrement bien pour Atre adaptés aux variation* triqi: nt vitesse d' 400ulement et de la teneur en N0 du mélange gueux à purifier Suiveur !
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une autre forme de réalisation de l'objet de la présente invention, on résout le problème consistant à adapter automatiquement la quantité de peroxyde de chlore formé à celle de l'oxyde d'azote à éliminer en mesurant continuellement le débit et la teneur en No du gaz à purifier, en déterminant automatiquement, d'après ces valeurs de mesure et avec un appareil de multiplication, le produit de ces appa- reils de mesure égal à la quantité de No à éliminer et en réglant, avec oette va- leur, la quantité de liquide réactionnel ajouté.
Ce système peut être réalisé oomme représenté également à la fig. 2. Sans oette figure, 26 désigne un appareil pour mesurer la quantité de gaz, par exemple une tuyère. 27 désigne un appareil pour mesurer la Pression de cette tuyère. 28 désigne un appareil connu en soi pour l'analyse de la teneur en NO dans le gaz, par exemple un @@lorimètre photoélectrique. 29 représente un appareil de multi- plication, dans lequel on multiplie les valeurs de mesure déterminées en 27 et en 28, à savoir la quantité de gaz et la teneur en H0.
Le produit sert de valeur de commande pour un régulateur 30 augmentant ou réduisant le nombre de tours du moteur 3, suivant qu'il faut oxyder plus ou moins de NO par C102-
REVENDICATIONS
1.- Procédé d'élimination d'oxyde d'azote de gaz contenant ce dernier nous forme d'impureté en faibles concentrations, comme par exemple le gaz de ville, le gaz d'éclairage, le gaz de tour à coke, le gaz de gazogène et le gaz de fumée, par addition de peroxyde de chlore dilué avec un gaz support inerte suivant le brevet belge n* 570.584, puis par élimination des produite réactionnels, en par- tioulier avec une solution alcaline aqueuse d'un agent réducteur, caractérisé en oe que, pour former le peroxyde de chlore gazeux à partir d'une solution aqueuse chlorite de sodium (NaC102), on emploie uniquement des solutions aqueuses con- nues en soi,
ne contenant pas de chlore gazeux ou ne formant pas de chlore à partir du ohlorite de sodium, aveo le peroxyde de chlore.