<EMI ID=1.1> <EMI ID=2.1> <EMI ID=3.1>
<EMI ID=4.1>
duire au coins partiellement l'oxyde métallique réagissant* Dans l'opération suivante, on mélange le chlorure d'ammonium à cotte casse catalytique qui fixe l'acide chlorhydrique et permet ainsi . le-dégagement de l'ammoniac; la masse catalytique chlorée est ensuite traitée par un gaz contenant de l'oxygène, opération qui a pour résultat de libérer le chlore sous forme élémentaire et de rétablir la masse catalytique dans son état initial.
<EMI ID=5.1>
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
En effet, Selon ces modes de réalisation, la température n'est pas
<EMI ID=8.1> <EMI ID=9.1>
favorables..
La présente invention concerne un procédé de préparation
<EMI ID=10.1>
catalytique et fixatrice à base d'oxydes métalliques tels que des oxydes de fer ou de manganèse au moins partiellement réduits au préalable, à fixer l'acide chlorhydrique résultant de la dissocia-
<EMI ID=11.1>
tion du chlorure d'ammonium sur la masse réagissant et à séparer 1' ammoniac ainsi libéré, à oxyder la masse catalytique chlorurée par un gaz contenant de 1'oxygène et à séparer le chlore dégagé puis à réduire l'oxyde métallique de la masse catalytique et fixa- trice par un gaz réducteur de manière à pouvoir recycler-cette -
<EMI ID=12.1>
moins une partie des .mises en contact ci-dessus décrites de la
masse catalytique et fixatrice avec les divers réactifs étant réalisée en lit fluidisé.
De préférence, on met en oeuvre le procédé de l'invention en continu; on fait alors circuler en circuit fermé la masse catalytique et fixatrice.que l'on met en contact successivement avec
les réactifs gazeux ou susceptibles de le devenir, tels que le chlorure d'ammonium, lesdites mises en contact étant toutes de préférence réalisées en lit fluidisé.
On né sortirait toutefois pas du cadre de l'invention
on mettant en oeuvre le procédé ci-dessus décrit en opérations
<EMI ID=13.1> <EMI ID=14.1>
1* majorité des particules résultantes aient un diamètre convenable.
-On associe au minerai de fer les divers adjuvants ci- <EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1> <EMI ID=17.1>
de granulométrie plus fine que celle du minerai de fer broyé..
<EMI ID=18.1>
<EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
réaliser tout ou partie'du transport de la masse catalytique, et fixatrice par d'autres soyons connus tels que des transporteurs
<EMI ID=24.1>
casse est constituée d'oxydes de fer associés à du chlorure de..
<EMI ID=25.1>
<EMI ID=26.1>
compris entre 0,2
<EMI ID=27.1>
conditions opératoires mises en oeuvre dans le cycle continu, cette ' .teneur en chlorure de potassium, de manière a obtenir, en début <EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
<EMI ID=31.1>
<EMI ID=32.1>
<EMI ID=33.1>
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1>
compris entre 5% et 35%, dans le cas d'une
<EMI ID=36.1>
catalytique et fixatrice. Pendant la. phase de libération du <EMI ID=37.1>
<EMI ID=38.1>
dans le réacteur délibération du chlore.
Salon un premier mode de réalisation, on met en oeuvre le procédé do l'invention de manière cyclique, dans un réacteur
<EMI ID=39.1>
sublime et se dissocie en ammoniac et en acide chlorhydrique au
<EMI ID=40.1>
chlorure d'ammonium. entraînant et maintenant la fluidisation des particules de la masse catalytique. L'acide chlorhydrique se fixe alors sur la masse catalytique et fixatrice et l'on recueille les vapeurs d'ammoniac qui se dégagent, suivant la réaction (2).
Pendant cette opération de fixation de l'acide chlorhydri-
<EMI ID=41.1>
Lorsque le dégagement d'ammoniac est terminé, on introduit dans le réacteur un courant de gaz oxygéné, tel que de l'air ou de 1' oxygène, qui maintient la masse catalytique chlorée à l'état fluidisé, tout en déplaçant le chlore de la. casse catalytique chlorée, selon la réaction (3).
.Pondant l'opération de libération du chlore, on maintient la température à uno valeur généralement choisie entre 450 et 650*C et de préférence au voisinage de 500[deg.]C.
On cesse généralement .l'introduction du gaz oxygéné et donc le dégugonont du chlore, avant d'obtenir une déchloration com-
<EMI ID=42.1>
<EMI ID=43.1>
dans le réacteur un courant de gaz réducteur tel que la gaz d'éclairage ou l'hydrogène. Le gaz maintient la masse catalytique
<EMI ID=44.1>
Une partie du gaz réducteur est alors brûlée par le gaz oxygéné et les calories libérées par la combustion constituent un apport
<EMI ID=45.1>
cycle décrit.
Pendant cette opération de régénération, on maintient la
<EMI ID=46.1>
(2) de masse catalytique et fixatrice, une quantité de chlorure .d'ammonium pulvérulent provenant de la trémie (3), au moyen des <EMI ID=47.1>
nium jusqu'au réacteur. (1) au moyen d'un courant de gaz, tel qu'un gaz inerte, introduit par la conduite (6).
Pondant l'opération de fixation de l'acide chlorhydrique,
<EMI ID=48.1>
Lorsque le dégagement d'ammoniac a cessé, on introduit dans le réacteur (1), .au moyen de la conduite (10), un courant .
<EMI ID=49.1>
<EMI ID=50.1>
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
(5), un courant de gaz oxygéné . La combustion d'une partie du gaz réducteur par le gaz .oxygéné permet alors d'élever la température de la nasse catalytique, <EMI ID=53.1>
De préférence- cependant, .on met en oeuvre en continu le procédé de l'invention selon un second sodé de réalisation* On effectue alors l'opération dans un appareil tel que celui représenté fleure 2, en coupe, de-la manière suivante:
<EMI ID=54.1> <EMI ID=55.1> . le chlorure d'ammonium solide et la masse catalytique et fixatrice <EMI ID=56.1>
rure d'ammonium sont apportées par la chaleur sensible de la masse catalytique chaude ainsi que par la chaleur libérée par la réaction
<EMI ID=57.1>
$Omble vers le réacteur où s'effectue l'essentiel de l'opération de fixation de l'acide chlorhydrique.
Pendant cette opération de mise en contact du chlorure avec la masse catalytique et fixatrice, la température est généralement comprise entre 350 et 500*0-et préférentiellement
<EMI ID=58.1>
port vers le.premier réacteur.
On effectue, dans un second stade,l'essentiel de la fixa-
<EMI ID=59.1>
tricot et on sépare les gaz contenant l'ammoniac et la vapeur d'eau qui se dégagent suivant la réaction (2).
On réalise préférentiellement cette opération dans un réac-
<EMI ID=60.1>
sont séparées des particules solides de masse catalytique entraînées
<EMI ID=61.1>
<EMI ID=62.1> <EMI ID=63.1>
contenant de l'oxygène et on sépare -de. la masse catalytique oxyder : les gaz contenant le chlore élémentaire libéré ainsi que l'oxygène <EMI ID=64.1> ment au voisinage de 500-520[deg.]C.
Les gaz contenant du chlore sont séparés des particules
<EMI ID=65.1>
connu, et préfèrent tellement au moyen d'un ou plusieurs sépara- teurs du type "cyclone".
De préférence, on ne libère, au cours de cette opération" , qu'une partie du chlore fixé sur le fer, la quantité de chlore
<EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1>
tures appropriées dans l'ensemble du circuit et en particulier <EMI ID=68.1>
<EMI ID=69.1>
agissant sur le débit de la Basse catalytiques ainsi que sur la quantité de gaz réducteur Introduit.- On a également la possibili-
<EMI ID=70.1> ce réacteur , grâce à la combustion d'une partie du gaz réducteur introduit.
<EMI ID=71.1>
de régénération, "écoule en continu du réacteur, elle est séparés'
<EMI ID=72.1>
fluidisé, au moyen d'un courant de gaz Inerte tel que l'azote; une partie des gaz effluents est réunie aux gaz sortant du réacteur de- régénération et le reste du gaz'ainsi q�e la nasse catalytique régénérée sont introduite à nouveau en début de cycle.
On peut réaliser, dans ce second mode de mise en oeuvre du procède, décrit^ ci-dessus, différentes variantes opératoire*.
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
cas, on cet en oeuvre,-de préférence, le gaz de réduction en tant,
<EMI ID=75.1>
<EMI ID=76.1>
réacteurs, de remplacer le gaz inerte tel que l'azote par de faible* quantités d'air.
<EMI ID=77.1>
aria en oeuvre dans' un appareillage tel que celui représenté, à titre illustratif et non limitatif figurez, en coupe,
On alimente le sublimateur (11) d'une part, en chlorure
<EMI ID=78.1>
la nasse catalytique et fixatrice vers le réacteur (20).
<EMI ID=79.1>
de l'opération de fixation de l'acide chlorhydrique sur la masse catalytique et fixatrice, on sépare les gaz contenant l'ammoniac et l'eau par le séparateur du type "cyclone" (21); le solide sépare
<EMI ID=80.1>
sortent par la conduite (23) et sont refroidis dans l'échangeur (24) duquel on retire par la conduite (25) une.solution ammoniacale et
<EMI ID=81.1> <EMI ID=82.1>
<EMI ID=83.1> <EMI ID=84.1>
retourne dans le lit fluidisé par la conduite tandis que
<EMI ID=85.1>
dans l'échangeur (46)-avant de quitter le cycle de fabrication.
La masse catalytique régénérée sort du réacteur (41) par
<EMI ID=86.1>
dans lequel on introduit un courant d'azote par la conduite (49)=. la masse catalytique régénérée s'écoule ensuite par la conduite
<EMI ID=87.1>
l'appareil (48) s'échappent vers le réacteur (41) par la conduite
(47) et vers l'extérieur par la conduite (52).
La masse catalytique régénérée retourne ensuite au oublimateur (11) par la conduite (14).
On peut sans sortir du cadre de l'invention, modifier de.
<EMI ID=88.1>
ci-dessus décrits. Il est par exemple possible de mettre en oeuvré certaines phases du procédé selon d'autres techniques connues de mise en contact d'un solide et d'un gaz. Il est également posai* ble d'introduire dans l'appareillage le chlorure d'ammonium sous une forme partiellement.,ou totalement vaporisée. De même, on ne sortirait pas du cadre de l'invention, en réalisant une ou plu-.
<EMI ID=89.1>
posés en série ou en parallèle.
Le procédé et l'appareillage de la présente invention présentent par rapport à l'art antérieur des avantages industriels importants.
La mise en oeuvre du procédé de l'invention, en lit fluidisé, permet de grandes vitesses réactionnelles et des rendements élevés en ammoniac et en chlore. On autre avantage réside dans l'homogénéité des masses catalytiques et fixatrices en cours de traitement, ainsi que dans l'uniformité de la température dans les enceintes réactionnelles. En outre, le fait même d'opérer en
<EMI ID=90.1> lytique et fixatrice. Suivant un mode préférentiel de réalisation du procédé, l'utilisation d'un seul gaz comme Agent. moteur dans l'ensemble du circuit évite les reprises intermédiaires de la masse catalytique et les réglages que cela impliquerait. Lorsqu'on ne <EMI ID=91.1> aucun éehangeur de chaleur à parois dans le circuit de la masse catalytique. Cet apport calorifique peut être fait de manière économique a partir de gaz pauvres introduits-dans le réacteur de régénération.
Enfin la réalisation du procédé en cycle fermé continu permet de simplifier notablement la construction de l'appareillage et son exploitation Industrielle.
Le procédé et l'appareillage de la présente invention
<EMI ID=92.1>
En outre, suivant l'une des réalisations préférentielles de 1" invention, selon laquelle on utilise l'oxyde de carbone comme gaz réducteur, on fabrique du gaz carbonique en quantités suffi-
<EMI ID=93.1>
et fixatrices préparées selon l'invention, permet derpréparer de l'ammoniac et du chlore dans des conditions industrielles particulièrement économiques, étant donné la simplicité de la préparation desdites masses catalytiques et fixatrices.
On donne ci-dessous, à titre illustratif et non limitatif de l'invention, trois exemples de mise en oeuvre du procède. EXEMPLE
On met en oeuvre le procédé de l'invention dans l'appareil-
<EMI ID=94.1>
dispositif de chauffage électrique mis en oeuvre pour le démarrage des opérations La masse catalytique et fixatrice est **tente
<EMI ID=95.1> On remplace ensuite progressivement l'azote parade l'oxygène.
<EMI ID=96.1>
pareil au moyen d'azote, on régénère la masse catalytique et fixatrice par un courant de gaz d'éclairage, avant de procéder
<EMI ID=97.1>
<EMI ID=98.1>
<EMI ID=99.1> re partie des particules de la masse catalytique et fixatrice est retenue entre les tamis d'ouvertures de mailler 20 et 250 microns respectivement. On incorpore dans la masse catalytique une quanti-
<EMI ID=100.1>
rapport moléculaire
<EMI ID=101.1>
soit égal à 0,6,
Lors de la première aise en oeuvre de la masse cataly-
<EMI ID=102.1>
<EMI ID=103.1>
<EMI ID=104.1>
<EMI ID=105.1>
L'appareillage étant en régimes on alimente en continu
<EMI ID=106.1> masse catalytique et fixatrice et en vapeurs issues du chlorure
<EMI ID=107.1>
de l'acide chlorhydrique sur la masse catalytique et fixatrice*
La hauteur du solide à l'état fluidisé dans le réacteur (20) est
<EMI ID=108.1>
le réacteur comme un gaz inerte et sort de l'appareillage...,
La nasse 'catalytique chlorée à l'état fluidisé s'écoule
<EMI ID=109.1>
<EMI ID=110.1>
La masse,catalytique chlorée débarrassée des gaz rosi.'
<EMI ID=111.1>
duit dans le réacteur (31) un courant d'oxygène de 675 litres/ heure au moyen de la conduite (32). On maintient, dans ce réac- <EMI ID=112.1> de 60 cm de hauteur; du fait de la chaleur dégagée par l'oxyda-
tion de la masse catalytique chlorée, la température se main- tient, dans le réacteur (31) aux environs de 500[deg.]C. On recueille
<EMI ID=113.1>
du chlore.mis en oeuvre sous forma de chlorure d'ammonium.
<EMI ID=114.1>
<EMI ID=115.1>
<EMI ID=116.1>
pans le réacteur (41) la hauteur du solide à l'état fluidise est d'environ 60 cm et la température du lit do masse cataly-
<EMI ID=117.1>
La masse catalytique et fixatrice régénérée dann laquel-
<EMI ID=118.1>
<EMI ID=119.1>
<EMI ID=120.1>
en continu, par la conduite (47), dans le séparateur (48), dans
<EMI ID=121.1>
<EMI ID=122.1>
<EMI ID=123.1>
<EMI ID=124.1>
partie des particules soit retenue entre les tamis de 40 et de
<EMI ID=125.1>
<EMI ID=126.1> teneur en fer métallique du mélange résultant au voisinage de
<EMI ID=127.1>
l'exemple 1 de la demande de brevet principal déjà mentionnée.
On réduit tout d'abord la masse catalytique et fixa-
<EMI ID=128.1>
<EMI ID=129.1>
<EMI ID=130.1>
chlorure d'ammonium,.cette introduction étant facilitée par un courant d'azote. La température dans le réacteur étant maintenue
<EMI ID=131.1>
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
puis on remplace progressivement l'azote par de l'oxygène.
<EMI ID=134.1>
avant do procéder à un nouveau cycle d'opérations.
Au cours du troisième cycle d'opérations, on mesure
<EMI ID=135.1>
de chlorure de potassium par rapport au ter est resté sensible-mont.. constant..
<EMI ID=136.1>
et fixatrice, à base de métaux combinés, par exemple à l'état
d'oxydes tels que des oxydes de fer ou de manganèse, au moins par-
<EMI ID=137.1>
catalytique chlorurée par un gaz contenant de. 1' oxygène et à réparer le chlore dégagé, puis à réduire les composés métalliques
<EMI ID=138.1>