<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
BREVET D' INVEW1'Iml
EMI1.2
'"Pxocédé et appareil de purification d'un Gaz"
EMI1.3
I-'-,TTZRNA2IOTALD : SEPT demandes de brevet déposées aux B.U.A. le 9 Novembre 1967 sous le 1.1 681.680 aux noms de Loo Anthony MILLER et William David 'IIL1T le 9 Novembre 1967 sous le N Gf31.86;,10 9 Novembre 'I;G'7 sous le N 681.7?3,1e 9 Novembre 1967 nous le 110 681.643 , le 9 Novembre 197 soue 10 'N G31,'.3G,le 9 Novembre 1Q'7 sous le no 681.661 et le 9 Novembre 19G7 sous le Id 6±:1 .()':
2 -coûtes six aux noms de Jack d'Amico TERSV\!.."jJ. et Loo ithony MILLER
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention concerne un procédé de récupération de l'anhydride sulfureux à partir de gaz qui le contiennent, procédé dans lequel les gaz sont mis en contact, dans une zone d'absorption, avec une solution aqueuse absorbante d'un sulfite par exemple d'un sulfite métallique qui est le sulfite de potas- sium, de césium --------ou de rubidium, pour produire une solution absorbante aqueuse usée contenant le bisulfite corres- pondant et des matières abaissant la pression partielle de SO2;
le bisulfite est ensuite séparé des matières abaissant la pres.. sion partielle de SO2, par exemple dans une zone de cristallisa- tion, et le bisulfite est décomposé pour libérer l'anhydride sulfureux dans une zone d'entraînement.
Selon un autre de ses aspects, la présente invention con- cerne un procédé et un appareil pour enlever des impuretés so- lides particulaires en suspension, par exemple des cendres vo- lantes, ou des impuretés gazeuses solubles dans un liquide, par exemple SO3, d'un courant de gaz, et elle concerne plus spécia- lement l'élimination sélective d'impuretés de ce type en utilisant un moyen de transfert de masse.
Les az résiduels contenant de l'anhydride sulfureux com- prennent de nombreux gaz industriels comme des gaz de fonderies, des gaz résiduels de nombreuses installations chimiques, les gaz brûlés de fours brûlant de la houille ou une fraction pétrolière, comme ceux utilisés dans une centrale électrique, les gaz rési- duels de fours h soufre comme ceux utilisés dans des installations de production de l'acide sulfurique, etc. En outre, ces gaz con- tiennent souvent de faibles quantités de matière solides partiou- laires en suspension et autres types d'impuretés comme l'anhydri- de sulfurique.
Les gaz brûlés dégagés par les fours de combustion de la houille, par exemple , entraînent une matière solide parti- culaire, appelée cendres volantes, qui peut épalement contenir'de l'anhydride sulfurique à l'état adsorbé, D'autres az résiduels contenant SO2 peuvent présenter peu ou pas de matières solides particulaires, mais peuvent contenir des quandités importantes de SO3. Ainsi, par exemple, les gaz résiduels des brûleurs à soufre utilisés pour la production de l'acide sulfurique, bien qu'ils soient sensiblement exempts de matières solides on suspen- sion, présentent diverses teneurs en SO3, qui est habituellement présent sous la forme d'un brouillard ou de fines gouttelettes.
Inversement, on peut aussi concevoir l'existence de certains gaz
<Desc/Clms Page number 3>
résiduels contenant SO2 qui sont sensiblement exempts de SO3, mais qui contiennent des impuretés solides en suspension, Cependant, habituellement, lorsque SO2 est un produit de combustion dans les gaz résiduels, SO3 est également présent en de faibles quantités par exemple la combustion de combustibles contenant du soufre à une température de la flamme supérieure à 1371 C, assure souvent la production de 2 parties environ en poids de SO3 pour 98 parties en poids de SO2.
La présence de l'une de ces impuretés supplémentaires, ou des deux, dans des gaz résiduels contenant SO2 a posé des problè- mes dans le procédé de récupération de SO2 décrit plus haut, qui réduisent l'intérêt du procédé du point de;vue économique, Ainsi, SO3 présent dans les gaz résiduels a tendance à réagir avec le sulfite de potassium présent dans la solution absorbante pour donner du sulfate de potassium qui, d'une façon générale, se sé- pare par cristallisation avec le pyrosulfite de potassium, lors- qu'il est séparé en utilisant une cristallisation ultérieure comme stade de séparation.
Etant donné qu'il peut s'agir d'une matière abaissant la pression partielle de l'anhydride sulfureux et qu'elle consomme du sulfite de potassium, le sulfate de potas- sium est avantageusement enlevé, au prix d'une dépense supplémen- taire, des cristaux de pyrosulfite avant que ces derniers soient chauffés pour libérer SO2, si l'on veut atteindre le rendement , maximal du procédé, Bien qu'on puisse exploiter à cet effet les solubilités différentes du sulfate et du pyrosulfite dans l'eau; la nécessité d'avoir recours à un tel stade de séparation sup- plémentaire nuit au bilan économique du procédé.
La présence de matières solides particulaires en suspension dans les gaz résiduels contenant SO2 traités suivant le procédé ci-dessus présente plusieurs inconvénients. Les cendres volantes par exemple constituent une matière extrêmement abrasive, et si elles ne sont pas enlevées, elles peuvent présenter de !randes difficultés dues à l'érosion des raccords, des récipients, etc., de toute l'installation, et ont tendance à se séparer dans l'ins- tallation sous forme d'une masse solide qui pose un sérieux problème d'obturation, Egalement, comme sus-mentionné, la pré- sence de la plus grande partie du SO3 contenu dans ces gaz réai- duels est due à son adsorption sur la surface des particules de cendres volantes, et par conséquent, elle est susceptible de res- ter dans les gaz, si les cendres elles-mêmes ne sont pas enlevées,
<Desc/Clms Page number 4>
Il se pose d'autres problèmes si les matières solides particu- laires sont présentes dans les gaz acheminés au stade d'adsorp.. tion chimique, du fait que les matières solides sont entraînées dans la solution absorbante, et, si elles ne sont pas enlevées ultérieurement, elles ont tendance à s'accumuler à mesure que la solution absorbante est régénérée et recyclée, en réduisant ainsi lentement et continuellement les propriétés d'absorption de SO2 de la solution, et elles peuvent gêner la séparation, par exemple par cristallisation, du bisulfite de potassium,
Les matières solides particulaires en suspension se trouvant dans les gaz résiduels contenant SO2 sont souvent des composants non combustibles de pétroles fossiles, et ils sont fréquemment désignés par cendres volantes,
comme sus-mentionné et comme dé- orit ci-après.
On a trouvé maintenant, d'une façon surprenante, qu'en mo- difiant le processus ci-dessus de récupération de SO2, de façon que le courant en circulation des gaz résiduels soit épuré aveo de l'eau avant d'être acheminé vers la zone d'absorption chimi- que, alors les matières solides particulaires en suspension, s'il en existe, sont séparées des gaz d'une façon simple et efficace pour y laisser une faible teneur acceptable en matières solides avant qu'ils soient envoyés au stade d'absorption, On a remarqué, comme autre avantage du stade d:
'épuration préalable, que les faibles quantités d'anhydride sulfurique, si elles sont présentes dans les gaz, sont absorbées par l'eau d'épuration, et également enlevées des gaz avant qu'ils soient mis en contact avec la solution absorbante., contenant du sulfite de potassium.
L'interposition de ce stade d'épuration préalable entre la source des gaz résiduels et la zone d'absorption chimique dans le système de récupération de SO2 a pour résultat que les gaz résiduels contenant des matières solides en suspension en une quantité allant jusqu'à environ 23 g/m3 de gaz ou même plus, et contenant cependant souvent de 2,3 à 18,4 g/m3, sont si efficace- ment débarrassés des matières solides que le problème posé par.la contamination par les matières solides et l'accumulation dans le processus de récupération de SO2 est pratiquement résolu.
En outre comme sus-mentionné, on a remarqué que l'opération d'épuration préalable à l'eau a pour effet de réduire d'une façon importante la concentration de l'anhydride sulfurique dans les ;gaz résiduels ; en outre, cette absorption de S03 par l'eau d'épuration préala- ble s'effectue sélectivement, c'est-à-diresans absorption im- '
<Desc/Clms Page number 5>
portante de l'anhydride sulfureux présent.
Comme précédemment dé- orit en se référant à ce procédé particulier de récupération de SO2, l'un des effets avantageux de l'élimination de l' anhydride sulfurique des gaz résiduels entrant dans la zone d'absorption chimique est la diminution qui en résulte de la quantité de sul- fate de potassium produite dans le stade d'absorption chimique, et par conséquent, une réduction, ou peut être même une élimina- tion de la nécessité d'avoir recours à des opérations coûteuses de séparation des'cristaux de sulfate de potassium des cristaux de pyrosulfite de potassium. Finalement, étant donne que l'eau d'épuration agit de façon à absorber sélectivement l'anhydride sulfurique, sensiblement la totalité de l'anhydride sulfureux reste dans les gaz pour être absorbée par le sulfite de potassium,
et si on le désire, en vue d'une récupération ultérieure sous forme d'anhydride sulfureux liquide de grande pureté.
Suivant la teneur en matières solides en suspension dans les gaz à traiter, le stade d'épuration préalable de la présente invention est si efficace que son application seule peut suffire à réduire la teneur en matières solides en suspension à un niveau acceptable pour le traitement d'absorption par la solution aqueuse de sulfite de potassium, Ainsi, l'épuration préalable a générale- ment pour effet d'enlever au moins 75 pour cent en poids environ des matières solides particulaires présentes dans les gaz résiduels entrant dans ce stade, et elle élimine souvent jusqu'à 99 ou 99,9 pour cent environ de ces matières solides.
Avec des gaz résiduels ayant une teneur très élevée en ma- tières solides, il peut être souhaitable de prévoir avant l'épura- tion préalable une opération préliminaire d'élimination des matiè- res solides comme par exemple par un moyen de précriblage, par exemple en faisant passer tout d'abord le courant des gaz à tra- .
vers des précipitateurs électriques ou séparateurs du type cyclone, ou diverses combinaisons de ces derniers pour enlever une partie des particules, en particulier les plus grandes particules, En tout cas, avec un gaz donné présentant une certaine teneur en ma- tières solides en suspension, en utilisant le stade d'épuration préalable par voie humide de la présente invention, on peut ré- duire la teneur en matière solides jusqu'à un niveau acceptable au moyen d'un nombre de précipitateurs et de centrifugeuses qui est très inférieur à celui qui serait autrement nécessaire.
<Desc/Clms Page number 6>
La concentration de SO3 présent dans les gaz résiduels qui peuvent être traités suivant le procédé de la présente inven- tion varie en fonction de la source de gaz. En conséquence, même si des gaz résiduels donnés contenant SO2 sont dépourvus de ma- tières solides en suspension, mais contiennent SO3, le présent procédé a pour effet d'enlever SO3 avant que les gaz résiduels ?oient mis en contact avec la solution absorbante comprenant le sulfite de potassium. Dans ce cas, l'opération d'épuration préa- lable, comme sus-mentionné, a l'avantage de réduire la production secondaire de sulfate de potassium indésirable dans la solution absorbante chimique.
Alors, le présent procédé est utile pour traiter des gaz résiduels contenant SO2 qui contiennent encore soit des matières solides particulaires en suspension, soit de l'anhy- dride sulfurique, ou les deux. Si la teneur en matières solides particulaires des gaz est extrêmement faible, par exemple s'ils .
contiennent moins de 1,15 environ par mètre cube, il peut être souhaitable d'ajouter des matières solides particulaires, par exemple des cendres volantes, au courant de gaz pour activer et adsorber SO3, en effectuant ainsi une élimination efficace des matières solides particulaires contenant SO3 à l'état adsorbé au moyen de l'épuration préalable,
Un appareil et un procédé du type utilisé dans l'installa- tion décrite dans la présente demande présentent d'autres caracté- ristiques remarquables pour récupérer SO2 à partir de gaz et pour récupérer ultérieurement SO2 sous une forme relativement pure.
L'une de ces caractéristiques remarquables consiste à uti- liser un chapeau ou capot disposé au-dessus de l'entrée du gaz et s'étendant vers l'intérieur du réacteur pour empêcher le liquide contenu dans le récipient de venir au contact des gaz d'admission dans l'ouverture d'entrée et pour enlever les matières solides des gaz qui peuvent s'accumuler le long de la lèvre de l'ouverture d' admission et obstruer ladite ouverture .
Une autre de ces caractéristiques concerne le réacteur qui forme une zone réactionnelle présentant au moins un ou plusieurs plateaux de contact sur la surface inférieure desquels est pulvé- risée la solution aoueuse d'un sel, par exemple une solution de sulfite.
Une autre caractéristique concerne une zone d'entraînement destinée à enlever les gouttelettes du produit réactionnel à partir des produits gazeux de la zone réactionnelle en utilisant une
<Desc/Clms Page number 7>
matière sous forme d'une toile tissée et un moyen de pulvérisation. pour pulvériser la matière sur ses deux côtés avec une solution, par exemple une solution de sulfite.
Une autre caractéristique concerne la séparation du bisul- fite par évaporation de l'eau à partir de la solution de bisulfite, par exemple dans une chambre de détente, afin de sursaturer la solution et de former un précipité, par exemple en une quantité. équivalent à la quantité d'anhydride sulfureux enlevée des gaz résiduels, O@ utilise avantageusement des conditions permettant de précipiter les cristaux ayant une dimension convenant pour une filtration à l'aide d'un tambour à vide. Les cristaux sont avan- tageusement redissous avant de les chauffer pour régénérer l'anhy- dride sulfureux. Une partie de cette solution ainsi obtenue est avantageusement utilisée à un état proche de l'état saturé pour laver et améliorer la pureté des cristaux sur le filtre à tambour.
Une autre de ces caractéristiques concerne l'utilisation de plusieurs colonnes de rectification, ainsi que l'augmentation de la concentration de la suspension admise dans la colonne. Une autre caractéristique encore concerne l'utilisation d'un agent de purification sous forme d'un gaz inerte dans une colonne utili- sée pour récupérer l'anhydride sulfureux gazeux à partir du bi.- sulfite produit dans le procédé, ajnsi que la concentration de la solution de sulfite-bisulfite provenant du réacteur avant de l'in- troduire dans la colonne de rectification.
D'autr,es avantages et caractéristiques de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réaction de l'invention.
Sur ces dessins : la figure 1 est un schéma de principe d'une installation destinée à récupérer SO2, dans laquelle la présente invention est incorporée d'une façon avantageuse; la figure 2 est une vue schématique à plus grande échelle de la colonne d'absorption 10 représentée sur la figure 1, la fleure 3 est une coupe d'un ensemble destiné à enlever les impuretés solides particulaires ou solubles dans un liquide d'un courant de gaz; la figure 4 est une élévation d'un plateau de support d'un garnissage de colonne; les figures 5 à 11 montrent trois constructions avantageuses d'un chapeau ou couvercle; et
<Desc/Clms Page number 8>
la figure 12 représente un schéma de principe d'une instal- lation destinée à récupérer SO2 et présentant une zone de décompo- sition modifiée.
En se référant maintenant aux figures 1' et 2, un courant de gaz contenant de l'anhydride sulfureux, par exemple des gaz de carneau @roverant d'une centrale électrique ou des gaz résiduels provenant d'une installation industrielle, par exemple une instal- lation de production de l'acide sulfurique, ou un gaz contenant des particules solides provenant d'une installation de production d'a- luminium, est introduit dans un réacteur 10 ayant , par exemple,'un diamètre interne de 76,2 cm, construit en acier inoxydable du type 304, et ayant un garnissage approprié quelconque 9 d'une matière résistant à la corrosion, qui résiste à l'acide sulfurique faible, par exemple un garnissage de plomb ou d'une résine synthétique appropriée.
Le gaz passe par une conduite 12 ayant un diamètre interne de 30,48 cm. Le réacteur a une façon typique une longueur de 6,4mètres le long de la ligne B-D.
Les quantités et débits indiqués dans la présente demande pour les gaz et liquides sont fondées sur un réacteur ayant ces dimensions, c'est-à-dire un diamètre interne de 76,2 cm et une surface de section droite d'environ 0,455 m2, et certaines dis- tances entre les composants placés dans le réacteur. Il est évi- de@t pour les spécialistes que les quantités et débits des gaz et des liquides utilisés varient en fonction de la dimension du . réacteur utilisé et des distances comprises entre les composants' utilisés dar.s le réacteur.; cependant, on peut les considérer comme étant équivalents dans le cadre de la présente invention.
En outre, bien que l'i @vention soit décrite dans la préserte demande en uti- lisant le potassium comme métal dans un système de bisulfite-sul- rite métalliq e, elle est oralement applicable aux sulfites de cé- sium ------------- ou de rubidium,
La concentration de l'anhydride sulfureux dans de tels gaz est généralement comprise entre environ 0,001 et moins de 5 moles pour cent, et fréquemment elle est inférieur à 0,5 mole pour cent (environ 1 pour cent en poids). Par exemple, une centrale électri- que moderre ::' une capacité de 1 350 000 kw brûle environ 15 000 tonnes de charbon par jour, Beaucoup de charbons contiennent ervi- ren 3,5 pour cent en poids de soufre ou même plus.
Le dégagement d'anhydride sulfureux à partir d'une installation de cette dimen- sion utilisas un tel charbon s'élèverait alors à 1000 tonnes par
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
Jour environ, bien que la canceotratior de l'anhydride sulfureux dans les gaz de carneau puisse être trias faible, par exemple de l'ordre de 0,2 à 0,3 mole pour cent, suivant la teneur en soufre
EMI9.2
du charbon. Des quantités importantes, par exemple supérieures h 75 pour cent en poids environ, d'anhydride sulfureux peuvent être enlevées de ces gaz.
EMI9.3
Les gaz résiduels peuvent également contenir c3: S0310 cepen- dant la concentration de SO3 varie en fonction de la source de gaz et même de la température de la flamme utilisée au cours du traitement, entre autres facteurs, Elle est habituellement supé- rieure à 0,01 mole pour cent du gaz, et est normalement comprise entre 0,0001 et 0,01 mole pour cent, et habituellement , la plus grande partie, par exemple plus de 70 pour cent environ, du SO3
EMI9.4
contenu dans le faz est présent sous forme de S03 adsorh6 sur la surface des particules solides, Une caractéristique pm'ticU1H'rp... ment avantageuse du préépurateur réside dans sa faculté d'éliminer des quantités minimales, par exemple de 0,00001 à moins de 0,005 mole pour cent environ de composants solubles dans un liquide du courant azeux;
ceci est particulièrement utile lorsque le gz
EMI9.5
est traité préalablement par prdoriblage comme décrit oi-aprs, et que les quantités résiduelles de SO3 contenues dans le gaz à traiter dans le préépurateur sont des quantités minimales,
Le courant de gaz contenu dans la conduite 12 est générale*
EMI9.6
ment à une température s'élevant jusqu'à 427 C., et souvent comL prise entre 66 et 3l6 C, Par exemple, les courants gazeux appro- priés convenait pour être utilisés dans le présent procédé oom- prennent des gaz de carneau provenant de centrales électriques brûlant du charbon ou une huile combustible, qui présentent d'une façon typique une température comprise entre 121 , ou 149 C., et
EMI9.7
182 , ou 204 c., des gaz,
résiduels provenant d'installations de production d'acide'sulfurique qui ont d'une façon typique une tem-
EMI9.8
pérature comprise entre 660 et 930C., et des gaz résiduels prove- nant de fonderies qui peuvent atteindre une température allant jus- qu'à 427 C, environ. Cependant, à des températures supérieures à 204 C., il peut être souhaitable de refroidir le gaz à une tempé-
EMI9.9
rature comprise entre 107e et 1+9 C " par exemple par refroidis- sement par l'air ambiant,afin d'éviter d'affecter nuisiblement le
EMI9.10
réacteur, le garnissage du réacteur ou le préépurateur.
Si les gaz sont à une température inférieure à 66 C.) il peut être sou- haitable de chauffer les az contenus dans la conduite 12 pour
<Desc/Clms Page number 10>
favoriser l'élimination de l'eau à partir de la solution contenue dans le réacteur 10. Les gaz de carneau ont généralement une hu- midité relarive allant, jusqu'à 10 pour cent environ, habituelle- ment elle est comprise etre 1 et 7 pour cent, Un ventilateur 28 représenté sur la figure 1 aspire le gaz épuré à partir du réac- teur et peut être agencé, si on le désire, pour refouler le gaz à travers le réacteur.
Les gaz purifiés provenant du réacteur 10 par l'intermédiaire d'une cheminée 14 et les gaz d'Admission contenus dans la conduite 12 peuvent passer en relation de trans- mission de chaleur à contre-courant à travers un échangeur de ohaleur (non représenté), si on le désire,
L'anhydride sulfureux est absorbé à partir du courant gazeux dans une zone 30 du réacteur 10 par absorption par réaction avec une solution aqueuse de sulfite de potassium pour produire une solution aqueuse de bisulfite de potassium, et les gaz purifiés sortent par la cheminée 14. Comme indiqué plus haut, bien que l'installation donvée à titre illustratif utilise le sulfite de potassium, on peut également avoir recours aux sulfites oorres- pondants, de césium --...------...-et de rubidium.
Les gaz, par exemple les gaz de oarneau de l'installation donnée à titre illustratif, introduits par la conduite 12 passent sous un chapeau ou couverture 13 qui est disposé au-dessus de l'ouverture de la conduite 12 débouchant dans le réacteur 10, et qui s'étend dans le réacteur 10 sur une distance suffisante pour empocher l'eau ou solution de passer devant l'ouverture de la conduite 12, Il empêche avantageusement une obstruction de la conduite 12 par des composants comme des cendres volantes récupé- rées à partir des gaz contenus dans la zone 20.
Le chapeau 13 est légèrement incliné vers le haut pour contraindre le liquide à s'écouler vers la paroi du réacteur 10 et autour de l'ouverture de la conduite 12 qui est de niveau avec la paroi du réacteur 10, Cette inclinaison du chapeau 13 est généralement de l'ordre de 5 à 60 degrés environ, de préférence de 10 à 45 degrés, par exemple de 30 degrés, et le chapeau 13 a un diamètre qui est de préférence au moins égal au diamètre de l'ouverture de la conduite 12, par exemple un diamètre interne de 30,48 cm.
La plus grande partie s'étendant vers le haut du chapeau situé dans la zone 20 se trouve à une distance suffisante d'un ajutage 25 pour éviter de détruire la confi uration de pulvérisation, mais est suffisamment rappro- chée pour éviter une vaporisation excessive du brouillard prove-'
<Desc/Clms Page number 11>
nant de la pulvérisation, et des gouttes tombant de,puis la aible, et cette distance est généralement comprise entre 12,7 et 177,8cm avantageusement entre 25,4 et 76,2 cm, par exemple de 38,1 cm dans les dispositionssdécrites dans la présente demande, Tout liquide s'écoulant le long de la raroi du réacteur la ou atteignant la surface supérieure du chapeau 13 est ainsi dirigé à l'écart de l'ouverture d'admission et le Ions de la paroi du réacteur 10,
sans passer directement en regard de l'ouverture d'admission..
Les figures 5 à 11 montrent trois construction avantageuses d'un chapeau ou couvercle. Sur la figure 5, le chapeau 13' s'é- tend vers l'extérieur et vers le haut dans le réacteur 10 suivant un anle de 30 environ. Comme représenté sur la fleure 6, le ohapeau 13' a la forme d'un demi-tube avec des auges 15' qui s'é- tendent le long des bords jusqu'à la paroi du réacteur 10, Le . chapeau 1311 de la figure 7 s'étend aussi obliquement vers le haut dans le réacteur 10 vers l'extérieur de l'ouverture d'admission 12' de la conduite 12.
Le chapeau 13" est découpé obliquement comme indiqué par la surface 15" pour disperser le f.az d'admis- sion provenant de la conduite 12 sur une partie du diamètre du réacteur 10, Le chapeau 13" peut être, par exemple, estampé dans une tôle plane et ne pas présenter d'auges; le longdes bords, bien qu'on puisse les utiliser si on le désire. Le chapeau 13" est particulièrement approprié pour un courant gazeux ayant une forte teneur en solides. Les figures 9 et 10 montrent un chapeau 13''' qui est constitué par une conduite s'étendant en travers du diamètre du réacteur 10. Une fente effilée 15''' (voir figure 11) disperse le gaz d'admission provenant de la conduite 12 sur le diamètre du réacteur 10.
Des auges 15'''' fixées au chapeau 13''' rassemblent le liquide et les matières solides pour les acheminer vers la paroi du réacteur 10. En se référant à la figure 2, le chapeau représenté est construit conformément à celui des figures 5 et 7, et s'étend vers le réacteur 10 sur une distance de 30,48 cm. Le chapeau est disposé à 38,1 cm au-dessous des aju- tages de pulvérisation 25, et les auges du chapeau ont une pro- fondeur de 2,5 cm environ. Lorsqu'on utilise le chapeau, l'ouver- ture d'admission ne peut pas être obstruée; cependant, en l'ab- sence du chapeau, avec un gaz de carneau contenant 23 g par mètre cube de matières solides, il se produit une obstruction de l'ou- verture d'admission au bout de 2 à 4 heures environ.
Le réacteur 10, bien qu'il soit avantageusement représenté
<Desc/Clms Page number 12>
sous forme d'un seul récipient, comprend trois zones qui, si on le désire, peuvent être constituées par des ensembles séparés, Ces zones sont une zone de pré-épuration 20, une zone d'absorption ou de réaction 30, et une zone 40 d'arrêt du brouillard ou de l'- humidité entravée.
Les gaz résiduels entrant dans le réacteur 10 passent tout d'abord à travers la zone de pré-puration 20 où des composants solides particulaires, par exemple des cendres volantes, et des composants solubles dans l'eau, par exemple SO3. des hydrocar- bures comprenant du méthane, de l'éthane, du propane, etc., con- tenus dans le gaz sont sélectivement enlevés du raz contenant SO2, la teneur en SO2 du gaz étant à son tour enlevée sélective- ment du gaz dans la zone 30. Etant donné qu'une grande partie de la teneur en SO3 du gaz est habituellement adsorbée sur la surface des matières solides contenues dans le gaz, elle est généralement, enlevée lors de l'élimination des particules solides.
Les subs- tances solides, par exemple la poussière , contenues dans les gaz sont énéralement des matières qui n'ont pas réagi, par exemple des cendres volantes produites par l'installation de produits chimiques ou des composants non combustibles du combustible.
La composition chimique des cendres volantes varie naturel- lement avec le combustible particulier brûlé., mais habituellement elle comprend une grande partie de silice, d'alumine et de fer, d'autres oxydes métalliques comme des oxydes de manganèse et de vanadium étant fréquemment présents en de faibles quantités.
D'autres matières solides particulaires en suspension peuvent 6tre présentes dans les gaz résiduels, et comprennent par exemple des sphères de carbone creuses particulaires qui se trouvent en particulier dans les gaz résiduels de brûleurs à huile et qui, comme les cendres volantes, contiennent des quantités importantes de SO3 adsorbé.
La dimension particulaire des matières solides en suspensier se trouvant dans les gaz résiduels peut être com- prise entre environ 0,5 et 50 microns, mais peut être beaucoup plus grande, cependant le nombre prédominant des particules a une dimension allant jusqu'à 10 microns environ,
Par exemple, les cendres volantes d'un gaz de carneau produit rar une installation brûlant du charbon et utilisant un procédé Je broyage du charbon d'alimentation à turbine ont la distribu- tion granulométrique suivante dans le gaz de carneau :
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
<tb> Dimension <SEP> en <SEP> microns <SEP> Pour <SEP> cent <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> totalité <SEP> des <SEP> cendres <SEP> volantes
<tb>
<tb>
<tb> 0-10 <SEP> 86
<tb>
<tb>
<tb> 10-20 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb> 20-40 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb> 40-60 <SEP> 5
<tb>
et celles provenant d'une installation brQlant du charbon et uti- lisant un procède de broyage de charbon d'alimentation à cyclone présentent la distribution granulométrique suivante dans le gaz de carneau
EMI13.2
<tb> Dimension <SEP> en <SEP> microns <SEP> Pour <SEP> cent <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb> ¯¯¯ <SEP> ,
<SEP> totalité <SEP> des <SEP> cendres <SEP> volantes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0-10 <SEP> 45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11-20 <SEP> ' <SEP> 23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 21-45 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 45, <SEP> 12
<tb>
La teneur en matières solides des gaz peut être comprise entre 0,002µet 138g par mètre cube de gaz, par exemple pour les gaz de carneau, elle est Généralement comprise entre 2,3, et 23g par mètre cube.
Si la teneur en matières solides du gaz est très élevée, par exemple d'une façon générale de plus dQé,3, par exemple de 2,3 à 23g de matières solides par mètre cube de gaz de carneau d'une centrale électrique, qui contient habituelle-, ment de 2,76 à 9,2 g de matières solides par mètre cube, et en particulier si elle comprend de grandes particules dont la plus grande dimension est par exemple supérieure à 1,59 mm, il peut être souhaitable de préfiltrer le gaz, par exemple dans un pré- cipitateur électrique ou un séparateur du type cyclone, (voir fi- gure 3) avant d'introduire le gaz dans la conduite 12.
D'une façon générale, on peut enlever une proportion de 80 à 90 pour cent des solides particulaires par préfiltration avec un séparateur du type cyclone, et une plus grande quantité avec un précipitateur élec- trique qui, cependant, est plus coûteux que le séparateur.
Bien que l'interposition de dispositifs comme des précipi- tateurs électriques et des centrifugeuses, par exemple des cyclones fonctionnant à sec:, entre la source des gaz résiduels et la zone d'absorption chimique, permettent d'éliminer préalablement la plus grande partie des impuretés solides de plus grande dimension afin de permettre l'élimination sensiblement/complète de ces subs- tances solides avant de mettre les gaz en contact avec la solution absorbante, il a été nécessaire jusqu'ici d'utiliser un certain
<Desc/Clms Page number 14>
nombre de ces dispositifs en série ou en parallèle.
Ceci se traduit par des frais d'exploitation ou investissement élevé, Une caractéristique particulièrement avantageuse du pré-épurateur réside dans sa faculté d.'éliminer sensiblement des quantités même minimales, par exemple de 0,023 jusqu'à 2,3 g par mètre cube de gaz des matières solides particulaires qui ne sont pas enlevées par un séparateur ou précipitateur électrique et qui si elles n'étaient pas enlevées, affecteraient nuisiblement le système;
en outre, les matières solides sont en- levées d'une façon efficace et avec un minimum d'investissement,
L'eau d'épuration est introduite par une conduite 24 dans la partie inférieure du réacteur 10, et est déchargée vers le haut sous forme d'une fine pulvérisation par l'intermédiaire d'un aju- tage 25 ayant un orifice généralement suffisant pour fournir 0,0175 litre par minute par mètre cube par minute de gaz, et pro- duisant une pulvérisation suivant un arc généralement compris entre 10 et 125 , par exemple de 75 , présentant des gouttelettes dont la dimension est généralement comprise entre 200 et 800 microns environ, avantageusement pour enlever des particules d'une dimension allant jusqu'à 60 microns environ.
La température du liquide d'épuration, par exemple l'eau, est généralement oom- prise entre 10 et 49 C, de préférence entre 21 et 32 C. On pouf également utiliser plusieurs ajutages-comme représenté sur la fi- gure 2. A une distance généralement comprise entre 10,2 et 45,7cm, par exemple à 23 cm environ au-dessus de l'ajutage 25, est placé un ensemble d'une cible sensiblement horizontal, perméable au fluide, par exemple à un gaz ou à un liquide, ayant une surface de faible (tondue continue. Elle est avantageusement constituée par des éléments tubulaires ou en forme de colonne formant un support 15 de plateau en forme de réseau, fait de préférence en métal déployé, par exemple en acier inoxydable.
Une matière 22 de remplissage est supportée par le support 15 et se compose d'envi- ron trois couches d'éléments de remplissage non poreux disposés au hasard, par exemple des bagues de Raschig, des corps de rem- plissage Intalox ou d'après Berl, de préférence de composition céramique, les éléments individuels ayant une longue dimension généralement comprise entre 6,35 et 88,9 mm, par exemple de 38,lmm et formant une colonne de remplissage d'une hauteur généralement comprise entre 38,1 et 139,7 mm, et avantageusement entre 76,2
<Desc/Clms Page number 15>
et 101,6 mm , pesant d'une façon générale de 0,48 à 1,12 kg/dm@ et présentant d'une façon générale de 50 à 90 pour cent d'espace libre,
Comme indiqué sur les dessins,
l'ajutage de pulvérisation 25 est placé suffisamment/près du support 15 pour fournir une pulvérisation d'eau continue à une vitesse suffisante pour sur- monter le contact par pesanteur et pour mouiller la surface de la cible, d'une façon générale une vitesse comprise entre 0,6 et 6 mètres/seconde environ, par exemple de 1,5 mètre/seconde, L'eau atteint, touche et mouille le support de la colonne, et la cou- che de matière de remplissage retenue par le support, et retombe sous forme de grandes gouttelettes pour entraîner les matières solides particulaires et SO3 qui sont enlevéeAu courant gazeux, La pulvérisation d'eau entraine les plus grandes particules so- lides, en les contraignant à se séparer du courant gazeux, tout en dissolvant partiellement SO3 soluble dans l'eau du courant gazeux,
et à mesure que le gaz résiduel passe à travers la matière de la cible, sensiblement la totalité , par exemple une propor- tion d'au moins 90 pour cent, des matières solides restantes de plus petite dimension et de SO3 du gaz heurte les zones mouil- lées de la matière de la cible, et y adhèrent en formant des gouttelettes qui s'agrandissent jusqu'à ce qu'elles surmontent la force de pesanteur et d'adhérence à la surface de la matière et tombent ou soient enlevées par lavage de la matière de la cible par la pulvérisation d'eau. D'une façon générale, une proportion de plus de 95 pour cent en poids, par exemple de plus de 99 pour cent des matières solides particulaires peut être enlevée du gaz.
L'élimination de SO3 est particulièrement avantageuse, étant donné que dans ce système, il produit du sulfate de potassium qui affecte nuisiblement la récupération de SO2, par exemple en consommant le sulfite de potassium qui serait par ailleurs consom- mé par SO2.
Les gaz résiduels entrant dans la colonne par l'intermé- diaire de la conduite 12 montent à travers le support 15 et le remplissage 22, Le gaz est mis avantageusement en contact avec le
<Desc/Clms Page number 16>
liquide en dirigeant le gaz et le liquide simultanément vers une cible perméable au fluide, par exemple au gaz ou au liquide; le gaz est dirigé vers la cible à une vitesse suffisante, à l'ins- tant où il touche la cible, pour pénétrer dans cette dernière et la traverser en présence d'un liquide qui est dirige vers la ci- ble à une vitesse suffisante, à l'instant où il entre en contact avec la cible, pour la mouiller et insuffisante pour traverser la cible dans une mesure importante.
D'une façon générale, la vi- tesse du gaz vers la cible est suffisante pour qu'une quantité prédominante, par exemple au moins 60 pour cent en volume, de pré- férence de 90 à 100 pour cent en volume, pénètrent dans la cible et la traversent. D'une façon générale, la vitesse superficielle du gaz à l'instant où il entre en contact avec la cible, est comprise entre 0,6 et 4,5 mètres/seconde, et de préférence entre 2,1 et 3,6 mètres/seconde, par exemple elle est de 3 mètres/ seconde.
La vitesse superficielle du liquide, à l'instant où il vient au contact de la cible, est généralement comprise entre 0,6 et 4,5 mètres/seconde, et de préférence entre 1,5 et 3 mètres/se- conde, par exemple elle est de 2,4 mètres/seconde. La quantité de liquide utilises est suffisante pour effectuer le transfert des composants solides particulaires et solubles dans un liquide du gaz dans le liquide lo@s du contact avec la cible et ceci dépend de la quantité des composants du gaz puisant des subs- tances solides particulaires et solubles dans le liquide;
d'une façon générale, la quantité de liquide est comprise entre 0,00175 et 0,175 litre/minute, par exemple entre 0,07 et 0,0875 litre/ minute par mètre cube de gaz contenant de 1,15 à 69 g/m3 de composants s@lides particulaires, et elle est suffisante pour dissoudre les composants du gaz solubles dans un liquide. La chute de pression des gaz à travers le remplissage 22 est géné- ralement comprise entre 6,35 et 12,7 mm, par exemple elle est de 10,16 mm (l'eau pour 56,6 mètres cubes par minute de gaz.
En oui.re, une retenue importante du liquide dans les interstices du pemplissage est évitée.
<Desc/Clms Page number 17>
Le liquide utilisé dans la présente invention peut être n'importe quel liquide approprie qui est chimiquement inerte à l'égard de la cible et qui n'affecte pas nuisiblement le transfert de masse, en particulier lorsqu'il s'agit d'un transfert de masse de oomposants non solides, le liquide est avantageusement un liquide qui dissout et enlevé aussi sélectivement les composants non solides. Par exemple, on peut utiliser l'eau pour enlever sélectivement et simultanément des matières solides parti@ulaires et SO3 d'un courant gazeux.
Les matières solides en suspension dans les gaz heurtent la surface humide à la fois du support 15 et de la couche de matière de remplissage 22, et sont retenues par eux, Ces matières solides sont enlevées par lavage du remplis- sage et du support par l'écoulement vers le bas de l'eau d'épura- tion usée qui a été arrêtée et renvoyée par l'ensemble de la cible.
L'eau d'épuration usée contenant les matières solides enlevées et l'anhydride sulfurique absorbé s'écoule par pesanteur le long des c8tés en forme d'entonnoir du fond collecteur 17 de la colonne 10 et sort par la conduite 26 d'évacuation de l'eau d'épuration usée.
Un facteur important est la mise en position d'une surface comme un fond collecteur 17 en relation de réception des gouttelettes avec la cible pour rec@oir les goutteletes tombant depuis la cible et pour les enlever de la zone 20 avant qu'une évaporation importante des gouttelettes puisse se produire et empêcher ainsi sensiblement le retour des matières solides particulalres, par exemple, des cendres volantes ou des composants solubles clans le liquide, par exemple SO3, vers la cible sous l'action des gaz d'admission. En se référant à la figure 2, la distance comprise entre les points a-a est de 1,8 mètre, et la surface 17 s'étend vers le bas suivant un angle de 60 vers la sortie 26.
L'anhy- dride sulfurique et les matières solides en suspension sont ainsi enlevés des gaz résiduels avant qu'ils viennent en contact avec la solution chimique absorbante. Si on le désire, l'eau d'épuration usée qui peut présenter le plus souvent un pH de 2 à 4 environ., suivant la quantité d'anhydride sulfurique contenu' dans les gaz résiduels, peut être traitée pour séparer et récupérer les ma- tières solides, par exemple les cendres volantes et l'acide sul- furique. Une caractéristique très avantageuse de cette disposition d'épuration préalable réside dans le fait qu'on peut utiliser de faibles volumes d'eau pour mouiller la cible,
une caractéris-
<Desc/Clms Page number 18>
tique particulièrement intéressante du fait que la quantité d'eau dans la présente installation peut affecter le rendement global du procède. Par conséquent, il est souhaitable de n'utiliser qu'une quantité d'eau suffisante pour venir au contact de la sur- face de la cible, la mouiller et tomber depuis cette dernière pour recueillir les matières solides particulaires et SO3.
D'une façon sacrale, on utilise moins de 0,0175 litre/minute d'eau, de préférence de 0,00175 à 0,1225 litre/minute, par exemple 0,0875 litre/minute par mètre cube de gaz par minute L'avantage de l'utilisation d'une quantité inférieure à 0,0175 litre/minute est
Indiqué sur le tableau I ciaprès, En utilisant cette disposition d'épuration préalable, il est possible de régler toute augmenta- tion de l'humidité des az passant à travers le pré-épurateur 20, de façon Générale entre 8 et 10% environ au maximum , de pré- férence à 2% au maximum, et la chute de température à travers le pré-épurateur est généralement inférieure à 33 C, de préférence inférieure . 27 C.environ.
En utilisant l'appareil épurateur décrit dans la présente demande, et représenté en particulier sur la fleure 2, on a trou- vé qu'on obtient, outre une chute de température extrêmement fai- ble et une augmentation minimale de l'humidité relative du gaz à travers la zone d'épuration, un ensemble qui est, d'une façon sur- prenante, exempt des difficultés d'obturation ou de colmatace con- trairement à un ensemble de pré-épuration utilisant une distribu- tion d'eau de pulvérisation à charge continue qui assure une chute de température importante, par exemple de 55 C et une forte aug- mentation de l'humidité relative, par exemple de 10 pour cent environ, et qui est également colmaté en une courte période de temps, par exemple en deux heures , par les matières solides enlevées du courant de gaz.
La position des ajutages de pulvérisa- tion sur le coté inférieur de la cible permet d'obtenir un fonc- tionnement de longue durée, par exemple jusqu'à 16 heures , sans qu'il se produise un tel colmatace. Cependant, si on le désire, on peut également prévoir dans l'appareil épurateur de la présente invention, un second ensemble dE/pulvérisation 27 placé au-dessus de la cible, qui peut être actionné périodiquement par un dispo- sitifd'actionnement 29, un régulateur de chute de pression, par exemple toutes les 8 à 16 heures pendant 1 à 3 minutes pour diri- ger une pulvérisation de haut en bas sur la cible et irriguer ainsi la matière de remplissage et permettre un fonctionnement continu.
<Desc/Clms Page number 19>
La zone d'absorption ou de réaction 30, comme représenté, est conçue avantageusement en vue d'un contact intime des cou- rants de gaz et de liquide en circulation à contre-courant, bien qu'elle puisse être conçue en vue d'un écoulement concurrent, si on le désire. Comme représenté, la partie d'absorption est re- présentée avec deux plateaux-tamis disposés d'une façon sensi- blement horizontale, par exemple qui peuvent être d'un type classique, On peut également utiliser des plateaux à calottes.
Les gaz passent à travers le réacteur 10 à une vitesse superfi- cielle suffisante pour maintenir le liquide sur les plateaux de contact, mais qui n'est pas suffisante pour refouler le liquide hors du réacteur, Des vitesses superficielles moyennes typiques des gaz à travers la partie d'absorption 30 du réacteur 10 sont généralement d'au moins 0,45 mètre/seconde environ, et sont avantageusement comprises entre 0,6 et 2,55 mètres/seconde..
La solution de sulfite de potassium est introduite dans le réacteur 10 par la conduite 16, d'une façon générale à un débit compris entre 0,0175 ou 0,07 et 3,7 litres/minute, de préférence entre 0,35 et 1,4 litre/minute pour chaque mètre cube de gaz par minute, et la solution de bisulfite de potassium est évacuée par la con- duite 18, Le sulfite de potassium, d'une façon générale de 40 à 60 pour cent en poids environ, par exemple 50 pour cent de la so- lution totale à introduire, est amené depuis la conduite 16 par l'intermédiaire de la conduite 16''' et d'une conduite 44' de la zone 40 d'arrêt du brouillard, qui sera décrit ci-après, pour tomber sur la surface d'un plateau 32 et pour s'écouler depuis le plateau 32 sur un plateau 34. Une quantité supplémentaire de la solution peut Être ajoutée, si on le désire,
par une conduite 16'. Le sulfite de, potassium réagit avec l'hydride sulfureux con- tenu dans les gaz passant à travers les plateaux-tamis pour pro- duire une solution aqueuse de bisulfite de potassium qui passe du plateau 34 dans le bassin collecteur formé par une chicane 36 faisant saillie vers le bas (voir figure 1) depuis laquelleelle est évacuée par la conduite 18. La teneur en anhydride sulfureux du gaz est sensiblement réduite, par exemple jusqu'à moins de 0,02 mole pour cent dans un gaz de carneau contenant plus de 0,2 mole pour cent environ. Le bisulfite de potassium est sépare, par exemple cristallisé, et on peut le récupérer nous forme cric- talline comme pyrosulfite de potassium qui est ultérieurement décomposé pour produire du sulfite de potassium et de l'anhydride
<Desc/Clms Page number 20>
sulfureux.
Le bisulfite de potassium est transformé en pyrosul- fite de potassium pendant la cristallisation. L'anhydride sul- fureux est extrait et peut être soit refroidi, soit comprimé, pour former un produit liquide, ou il peut être envoyé sous forme d'un gaz dans une installation de production d'acide sulfurique ou dans un four de réduction pour le transformer en soufre élémentaire.
Le eulfite de potassium peut être recyclé dans la zone réaction- nelle où une quantité supplémentaire d'anhydride sulfureux est absorbée. Les réactions utilisées comprennent
EMI20.1
I. K2S03 + S02 + H20 ). 2KHS03 II. 2K.iS03 -froid K2S205 ( c ) + H20 III. K2S205 ¯chaud> Î2SO3 + 8 2 (s) Pour que la réaction I se poursuive, la température de la solution située dans la zone d'absorption ou de réaction 30 doit être main- tenue au-dessus de la température à laquelle l'anhydride sulfu- reux est absorbe par réaction avec la solution aqueuse de sulfite de potassium, et au-dessous de la température à laquelle le bi- sulfite de potassium se décompose ou à laquelle la réaction III s'effectue, par exemple au-dessous de 110 C. environ.
D'une façon générale, l'anhydride sulfureux est d'autant plus facilement absor- bé par la solution et réagit d'autant plus facilement avec le sul- fite de potassium que la solution de sulfite de potassium est plus froide. Toutefois, avec les gaz brûles, la température de la solution est généralement supérieure à 32 C. ou 38 C. environ, bien que la température ambiante convienne.
De préférence, la tem- pérature est maintenue au-dessous de 88 C environ, par exemple entre 49 et 82 C ou 85 C étant donné qu'au-dessus de ces tempé- ratures, la réaction I commence à ralentir à un point tel que l'anhydride sulfureux n'est pas facilement absorbé par la solu- tion du fait que la pression partielle de l'anhydride sulfureux - devient trop forte, Etant donné que le gaz de carneau purifié est finalement évacué dans une cheminée après avoir été traité dans la zone 40 d'arrêt du brouillard, il est souhaitable de maintenir la température des gaz purifiés ou lavés suffisamment élevée pour maintenir leur flottabilité, de façon qu'ils montent dans la che- minée, par exemple au-dessus de 85 C environ.
A des températures meins élevées, par exemple à 57 C, on peut utiliser un ventila- teur pour aspirer les pas. D'une façon générale, la température des raz provenant de la zone d'absorption 30 et pénétrant dans la
<Desc/Clms Page number 21>
zone 40 d'arrêt du brouillard est comprise entre 49 et 82 C., et est par exemple de 57 C. La température du gaz purifia contenu dans la conduite 14 et provenant de la zone d'arrêt du brouillard est généralement de 43 à 77 C, par exemple de 54 C, mais elle peut être augmentée, si on le désire, par introduction d'un gaz de four chaud par la conduite 14'.
D'une façon générale, le gaz sortant de la zone d'arrêt du brouillard est saturé d'eau dans une proportion de 85 à 100 pour cent environ.
La solution de sulfite de potassium est également avantageu- sement pulvérisée contre le coté inférieur des plateaux 32 et 34 par les éléments de pulvérisation 38. Ces derniers sont situés d'une façon générale à une distance de 10,16 à 45,72 om, par exemple de 22,86 cm de leurs plateaux respectifs.
La vitesse du liquide est suffisante pour surmonter la pesanteur, A mesure que la solution de bisulfite de potassium est formée sur le plateau, l'eau est séparée de la solution par les gaz de carneau chauds, ce qui a tendance à sursaturer la solution età cristalliser le pyrosulfite de potassium et à colmater les plateaux .La solu- tion de sulfite de potassium provenant de la conduite 16 passe dans les éléments de pulvérisation par une conduite 16", Les pulvérisations sont dirigées contre le fond des plateaux où les gaz de carneau chauds viennent initialement au contact des pla- teaux, étant donné que c'est à cet endroit que la plus grande partie de l'évaporation de l'eau se produit, et par conséquent, la cristallisation.
Une quantité suffisante de solution est pulvé risée vers le haut contre la surface inférieure ou de contact des plateaux pour maintenir les matières solides à l'état dissous dans la solution se trouvant sur les plateaux , en particulier sur la surface atteinte par les gaz de carneau, et ainsi, elle permet avantageusement un fonctionnement continu du procédé. Il est sou- haitable de maintenir la quantité de la solution transmise aux éléments de pulvérisation aussi faible que possible, et d'une façon générale, la quantité de la solution est inférieure à 0,0175 ou 0,07 litres/minute par mètre cube de gaz par minute. Le débit de la solution qui doit être admise dans les éléments de pulvéri- sation 38 est d'autant plus grand que la température des gaz résiduels est plus élevée.
Par exemple, avec des gaz entrant dans le réacteur 10 à 149 C, un débit de 0,0175 à 0,035 litre/minute pour un mètre cube de gaz par minute convient.
<Desc/Clms Page number 22>
La solution de sulfite de potassium passe à travers la par- tie d'absorption 30 en une quantité suffisante pour réagir- avec l'anhydride sulfureux des gaz de carneau, c'est-à-dire pour ab- sorber l'anhydride sulfureux et produire du bisulfite de potas- sium. D'une façon générale, ces quantités sont stoéchiométriques et, avantageusement, on peut avoir recours à une solution conte- nant environ 25 pour cent en poids de K2SO3 et 25 pour cent en poids de KHSO3.
La solution de sulfite de potassium introduite dans la zone réactionnelle est de préférence sous forme d'un courant de re- cyclage, et d'une façon énérale, elle contient de 30 ou 40 à 75, de préférence de 40 ou 50 à 75 pour cent en poids de matières solides dont une proportion, généralement d'au moins 50 pour cent environ, avantageusement supérieure à 75 pour cent environ, comprend du sulfite de potassium, le reste étant essentiellement du bisulfite de potassium, avec éventuellement un peu de sulfate,.
Ce courant de recyclage est de préférence une solution saturée de sulfite de potassium. La solution de sulfite de potassium peut contenir une quantité suffisante d'un inhibiteur d'oxydation, par exemple une hydroquinone, par exemple de 0,001 à 0,1 pour cent environ, pour inhiber l'oxydation de l'ion sulfite. La température de ce courant est reflue de façon à éviter un bouleversement des conditions régnant dans le réacteur 10. La température du courant de recyclage est comprise d'une façon typique entre 32 et 71 C, environ.
En général, une quantité suffisante de la solution de sulfite de potassium est mise en contact avec le gaz résiduel contenu dans le réacteur 10 pour enlever la plus grande partie possible de l'anhydride sulfureux, avantageusement plus de 90 à 95 pour cent, et la durée de séjour de la solution dans le réacteur, etc., est réglée en conséquence. Le débit de la solution dans la zone d'absorption 30 est normalement maintenu suffisamment rapide, et la durée de séjour de la solution dans la zone d'absorption suffisamment courte pour qu'il ne se pose pas de problème dû à la cristallisation dans la zone d'absorption.
Avec un faible débit et une longue durée de séjour, il se produit une absorption d'anhydride sulfureux, cependant, la solution devient très con- centrée, et par conséquent, le risque d'un dépôt de cristaux à partir de la solution et d'un colmatage des plateaux-tamis devient plus grand. Le débit de la solution dépend de la température du gaz, de la quantité de SO2 contenue dans le gaz, de la température
<Desc/Clms Page number 23>
et de la concentration de la solution de sulfite de potassium, mais il est cependant compris d'une façon générale entre 0,0175 et 3,5 litres/minute, de préférence entre 0,35 et 1,4 litre/minute par mètre cube de gaz par minute. On peut admettre de 5 à 25 pour cent de la solution environ dans les éléments 38. La chicane 36 forme une auge collectrice ou bassin collecteur pour la so- lution de bisulfite de potassium.
La chicane )il peut être incli- née, par exemple de 10 à 45 degrés, ou elle peut être horizontale, de façon que tous cristaux contenus dans la solution de bisulfite de potassium descende en direction de la conduite 18. Une couche relativement épaisse, par exemple de plusieurs centimètres (par exemple 20,3 cm) ou de plusieurs dizaines de centimètres, de la solution est maintenue sur la chicane 36 pour éviter une formation de cristaux dans la solution, et de préférence, la durée de séjour dans le bassin collecteur est de courte durée, généralement de 5 à 10 minutes environ.
Le produit de la zone réactionnelle est de préférence une solution saturée de bisulfite de potassium, et par conséquent, la ooncentration de la solution est maintenue avantageusement juste au-dessous du point de saturation en ajoutant suffisamment d'eau pour éviter'la précipitation du bisulfite de potassium.
Comme sus-mentioné, ceci se traduirait par la cristallisation de pyrosulfite de potassium.
La solution résultant d'une réaction d'une solution aqueuse de sulfite de potassium et d'un gaz brûlé contient d'une façon inhérente de nombreux ingrédients, comme indiqué ci-après à titre d'exemple ,
EMI23.1
Gamme de -OUrr."; taedéraux Gén6rale HaM tue lIe
EMI23.2
<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Bisulfite <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 40 <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sulfite <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 50 <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> le <SEP> reste <SEP> le <SEP> reste
<tb>
L'anhydride sulfureux est présent dans la solution sous forme chimiquement combinée, par exemple comme bisulfite de potassium,
qui peut être considéré comme un précurseur d'anhydride sulfureux, et il est présent ou en contact avec des matières abaissant la pression partielle de sa 2 par exemple des sels métalliques, comme des sels de métaux alcalins, Généralement des sels de potassium, comme le sulfite de potassium et le sulfate de potassium inchangés,
<Desc/Clms Page number 24>
qui sont produits par réaction entre l'anhydride sulfurique et le ;sulfite de potassium. La pureté du bisulfite de potassium en contact avec les matières abaissant la pression partielle de SO2 est généralement inférieure à 60 pour cent en poids environ sur base sèche.
La quantité des matières solides contenues dans la solution varie en fonction de la température, mais elle est rénéralement maintenue suffisamment élevée pour permettre une récupération efficace de l'anhydride sulfureux, La solution contient d'une fa- çon générale de 40, ou 45 à 75 pour cent en poids environ, de préférence de 45 ou 50 à 55 ou 65 pour centen poidsenviron de matières solides.
La quantité de bisulfite de potassium contenue dans les matières solides varie en fonction du pourcentage total des matières solides et de la température de la solution, En gé- néral, le bisulfite de potassium constitue une proportion de 5 à
50 ou 60 pour cent en poids, de préférence de 10 à 35 ou 50 pour cent en poids, et le sulfite de potassium constitue d'une façon générale de 40 ou 50 à 95 pour cent en poids, habituellement de 50 ou 65 à 90 pour cent en poids environ.
Par exemple, à 25 C, la solution a ueuse saturée de pyrosulfite de potassium et de sul- fite de potassium contient environ 5% de pyrosulfite de potassium et l17SJ de sulfite de potassium; à 40 C environ, cette solution contient en@iron 7% de pyi,osulfite et 48>'j' de sulfite; et à 65 C environ , la solution contient environ 12% de pyrosulfite et 48% de sulfite.
Les gaz de carneau purifiés contenus dans le réacteur 10 passent de la zone réaction@elle ou d'absorption 30 dans la zone
40 d'arrêt du brouillard ou de l'humidité entraînée, qui comprend une zone de contact formée par une toile ou tamis tissé. La chute de pression du gaz à travers la zone 30 est généralement de 38,1 à 114,3, par exemple de G3,5 mm d'eau, pour 56,6 mètres cubes par minute de gaz. La toile tissée 42 est en une matière chimiquement inerte à l'é@ard des composants du système, par exemple en acier inoxydable 304, et est de structure et d'aspect analogues à de la laine d'acier; elle est représentée sur la figure 2 comme étant soutenue par un support 43.
La solution de sulfite de potassium provenant de la conduite 16 passe par la conduite 16''', et les conduites 44' et 46' dans des ajutages 44 et 46, respectivement, qui sont placés d'une façon générale à. une distance de 10,16 à
45,72 cm, par exemple de 22,86 cm de la toile 42, et qui pulvé-
<Desc/Clms Page number 25>
risent continuellement la solution sur la toile 42 depuis les cê- tés opposés de l'ensemble , c'est-à-dire le coté supérieur (côté d'émission du fluide) et le côté inférieur (coté de réception du fluide) pour éviter avantageusement un colmatage et pour maintenir un fonctionnement continu. La zone 40 sert à enlever les gouttelet- tes de la solution à partir des gaz sortant du réacteur 10 pour limiter ainsi la perte de produit chimique.
Les gouttelettes peuvent être desformes liquides ou solides du produit réaction- nel, et sont généralement suffisamment petites, par exemple d'une dimension de 1 à 100 microns, pour pouvoir être soutenues par la vitesse d'élévation du courant de gaz qui est normalement comprise entre 0,6 et 2,1 mètres/seconde environ, On a constaté d'une façon surprenante que lorsque la matière de contact mentionnée est une structure en forme de toile tissée, on peut avantageusement uti- liser une faible quantité de la solution. Toutefois, on peut avoir recours à une matière fournissant une grande surface de contact et une surface de contact facilement irrigable, par exemple des bagues de Raschig, mais elle nécessite de plus grandes quantités de la solution, par exemple 26,25 litres/minute environ.
L'é- paisseur de la zone 40, par exemple de 25 à 100 mm, est suffisante pour enlever les gouttelettes des gaz d'évacuation, mais n'est pas suffisamment scande pour provoquer une forte chute de pression, et le débit du gaz à travers la zone 40 est inférieur à celui au- quel les gouttelettes seraient entraînées de nouveau à partir de la zone de contact. La chute de pression maximale souhaitable est généralement comprise entre 6,35 et 12,7 mm d'eau, et d'une façon typique, des vitesses du gaz comprises entre 0,6 et 1,8 mètre / seconde sont appropriées. En général, on ajoute la solution dans la zone d'arrêt du brouillard en une quantité suffisante pour évi- ter un colmatage de la toile et insuffisante pour être entraînée par les gaz de sortie.
Cette forme de réalisation de la zone ar- rêtant le brouillard est très efficace et ne nécessite l'utilisa- tion que d'une faible quantité de la solution, Par exemple, des débits généralement d'environ 0,35 à 0,875 ou 1,05, de préférence d'environ 0,525 à 0,613 ou 0,7 litre/minute de solution par mètre cube de gaz par minute sont appropriés, et sont de préférence partagés d'une façon égale entre les ajutages 44 et 46. La quantité de la solution utilisée diminue avec la diminution de la concentra- tion de la solution, et il est souhaitable de maintenir le débit aussi faible que possible, La zone 40 agit aussi de façon à enlever
<Desc/Clms Page number 26>
les dernières traces d'anhydride sulfureux contenu dans les gaz de sortie.
Par exemple, la toile arrêtant le/brouillard enlève normalement une proportion supplémentaire de 1 à 2 moles pour cent de la totalité de l'anhydride sulfureux contenu dans les gaz résiduels d'admission
Dans cette installation, des quantités suffisantes des ma- tières abaissant la pression partielle de SO2 sont séparées du bisulfite de potassium pour augmenter la pression partielle de l'anhydride sulfureux dans le bisulfite de potassium. La sépara- tion des matières abaissant la pression partielle de SO2 paut être effectuée par n'importe quel processus approprié, par exemple par extraction sélective du bisulfite de potassium de la solution ou par extraction de l'une quelconque des matières abaissant la pression partielle de SO2 de la solution.
La séparation est effec- tuée de préférence par cristallisation du bisulfite de potassium ( qui se transforme en pyrosulfite de potassium pendant la cris- tallisation) à partir de la solution en.vue d'un traitement ulté- rieur conformément au processus décrit ci-après,
La séparation de l'anhydride sulfureux d'un précurseur comme le pyrosulfite de potassium dépend de sa pression partielle dans des conditions données, par exemple lorsqu'il est associé ou non à d'autres matières comprenant des sels comme du sulfate de po- ta.ssium et du sulfite de potassium qui sont généralement présents dans la solution ainsi obtenue et qui sont produits par réaction du gaz brûlé contenant de l'anhydride sulfureux avec la solution aqueuse du sulfite de potassium.
La pression partielle de l'anhy- dride sulfureux dans sun précurseur en présence d'autres matières par exemple des sels de potassium, dans la solution du produit réactionnel à son point d'ébullition dans les conditions de pres- sion normales, est si faible, par exemple pour la solution typique décrite dans un exemple ci-dessous, elle est de 1,5 mm de mercure environ, qu'il ne peut pas être libéré d'une façon économique. Au contraire, sa pression partielle, lorsque le pyrosulfite de po- tassium est à l'état relativement pur, par exemple d'une pureté supérieure à 98 pour cent en poids environ sur base sèche, est relativement élevée, par exemple d'environ 300 mm de mercure.
Suivant la présente invention, on augmente la pureté du pyrosul- fite de potassium d'une façon générale à plus de 65 en poids envi- ron, de préférence à plus de 90 à 95 pour cent en poids environ.
Le tableau suivant donne la pression partielle de l'anhydride
<Desc/Clms Page number 27>
sulfureux dans le pyrosulfite de potassium pour la pureté indiquée.
TABLEAU
EMI27.1
<tb> Pureté <SEP> de <SEP> K2S2O5, <SEP> Pression <SEP> partielle <SEP> de <SEP> SO2,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pour <SEP> cent <SEP> en <SEP> poids <SEP> mm <SEP> Hg <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> (base <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 65 <SEP> 5,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 70 <SEP> 6,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 75 <SEP> 8,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 13,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 85 <SEP> 21,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 90 <SEP> 33,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 95 <SEP> 75,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 98 <SEP> 300,0
<tb>
On peut avantageusement séparer ou récupérer le bisulfite de potassium sous la forme de pyrosulfite de potassium par cris- tallisation à partir de matières abaissant la pression partielle de SO2 de la solution.
On peut effectuer la cristallisation du pyrosulfite de potassium en utilisant des processus de cristal.. lisation appropriés, par exemple en sursaturant la solution en la chauffant sous vide, ou avantageusement, en refroidissant la solution aqueuse de bisulfite de potassium à une température à laquelle une partie importante du pyrosulfite cristallise, par exemple au-dessous de 38 ou de 43 C environ, la limite inférieure étant déterminée par des facteurs économiques. Par exemple, lors- qu'une solution saturée de bisulfite de potassium présentant une température de 65 C est refroidie jusqu'à 40 C, une proportion d'environ 40 pour cent du pyrosulfite cristallise, tandis que lorsque la solution est refroidie jusqu'à. 25 C, une proportion d'environ 70 pour cent du pyrosulfite cristallise.
Etant donné que le sulfite de potassium est plus soluble que le bisulfite de potassium, on peut obtenir des cristaux de pyrosulfite sensible- ment purs, par exemple d'une pureté supérieure à 95 pour cent en poids environ.
On peut séparer les cristaux de pyrosulfite de potassium,par exemple par des techniques de séparation commeune centrifugation et une filtration, et on peut les chauffer jusqu'à la température de décomposition et à la pression atmosphérique, ces températures sont généralement supérieures à 38 C.
et suffisantes pour décompo- ser le pyrosulfite de potassium, par exemple au-dessus de 110
<Desc/Clms Page number 28>
et allant jusqu'à 316 C environ, mais de préférence inférieures à la température à laquelle des quantités importantes de sulfate de potassium se forment, par exemple 204 , et de préférence su- périeures à 149 C dans des conditions essentiellement anhydres, pour libérer l'anhydride sulfureux et transformer le pyrosulfite de potassium en sulfite de potassium qui convient pour être réu- tilisd, Ce processus de décomposition élimine la nécessité d'évaporer de grandes quantités d'eau pour enlever l'anhydride sulfureux lorsque des cnnditions anhydres sont souhaitables.
Le sulfite de potassium chaud, produit après décomposition des cristaux, est combiné avec le filtrat résultant de la séparation du pyrosulfite de potassium et est recyclé dans la zone réaction-' nelle.
En se référant de nouveau aux figures 1 et 2, la solution de bisulfite de potassium est enlevée du réacteur 10 par la con- duite 18 pour l'introduire dans un réservoir intermédiaire 48, duquel elle est pompée (par exemple après une durée de séjour de 5 à 20 minutes seulement dans le réservoir intermédiaire) d'une façon rapide pour éviter un refroidissement important et une cristallisation et un colmatage dans le réservoir. Elle est pom- pée dans une conduite 52 par une pompe 54 pour la refouler dans la zone 50 de cristallisai;ion et de refroidissement par détente, La conduite 18 est associée à une conduite 18' destinée à casser le vide. La solution pompée dans la conduite 52 peut passer, si on le désire, à travers un filtre 56 pour enlever les substances solides de la solution.
La zone 50 comprend une chambre de détente 58 dans laquelle '? la solution peut être avantageusement refroidie par évaporation de l'eau :1 partir de la solution, et un réservoir de cristalli- sation 60. La chambre de détente 58 est maintenue sous un vide qui correspond d'une façon générale à une pression absolue de 0,035 à 0,28 bar, habituellement de 0,057 à 0,105 bar, par des' éjecteurs à vapeur d'eau 62 et 64. Ces éjecteurs peuvent créer' un vide correspondant à une pression absolue d'environ 0,035 bar, Comme représente-, les éjecteurs 62 et 64 engendrent un vide dans la chambre 58 par, l'intermédiaire d'une conduite 66.
La pression régnant dans la chambre 58 est réglée en ajoutant de l'air par une conduite 68 pour ajuster la température de la solution. Le réglage de la pression détermine à son tour le point d'ébullition et la chute (le température, et par conséquent, la température de la solution contenue dar.s la chambre de détente et la quantité
<Desc/Clms Page number 29>
d'eau évaporée depuis la solution. Un échaneur de chaleur 70 situé dans la conduite 66 condense l'eau évaporée depuis la solution contenue dans la chambre 58. Le condensat passe par une conduite 72 et est utilisé pour dissoudre les cristaux de pyrosul- fite de potassium.
La vapeur d'eau provenant des éjccteurs 62 et 64 est également condensée et passe dans des conduites 74 et 76 pour être utilisée ultérieurement dans l'installation.
La solution contenue dans la chambre 58 est normalement refroidie jusqu' une température suffisante pour cristalliser c'est-à-dire pour enlever de la solution une quantité suffisante de pyrosulfite de potassium afin de compenser la quantité d'anhy- dride sulfureux absorbée à partir du courant de gaz contenu dans la conduite 12 et pour maintenir ainsi un équilibre correct des matières solides dans la solution en vue de son recyclage. Le bi- sulfite de potassium cristallise sous forme de pyrosulfite de po- tassium.
La quantité de cristaux de pyrosulfite de potassium enlevée dépend de la transformation du sulfite de potassium en bisulfite dans la zone de purification, et d'une façon générale, de 3 à 5 kg de cristaux de pyrosulfite de potassium sont enlevés pour cha'ue kilogramme d'anhydride sulfureux absorbé à partir des gaz résiduels;
Par exemple, si la transformation du sulfite en bisulfite dans la solution aqueuse passant à travers le réac- teur 10 est d'environ 50%,7 kg environ de cristaux sont enlevés pour fournir une solution particulièrement appropriée pour être réutilisée dans la partie d'absorption, tandis qu'avec une trans- formation de 20%, cette quantité augmente jusqu'à 15 kg de cris- taux environ par kilogramme d'anhydride sulfureux, et aveo une transformation théorique de 100%, la quantité est d'environ 3 à j,5 kg par kilogramme d'anhydride sulfureux.
La chute de tempéra- ture sroduisant dans la chambre 58 est déterminée par le replace de la température d'admission de la solution, par la pression régnant dans la chambre 58, la durée de séjour de la solution dans la chambra 58 (par exemple d'une façon générale de 15 minutes à 2 heures environ), par le rapport de recyclage, etc.
Etant donné que la température de la solution d'admission est généralement comprise entre 27 et 93 C, habituellement eritre 54 et 71 C pour le traitement d'un Gaz provenant d'une centrale électrique, et habituellement entre 27 et 43 C pour le traitement d'un gaz provenant d'une installation de production d'acide sulfurique, et étant donné que la solution bout à environ 40 C, à une pression
<Desc/Clms Page number 30>
absolue de 0,07 bar et à 29 C. à une pression absolue de 0,035 bar, des chutes de température généralement de 6 à 39 ou 50 C, de pré- férence de 17 à 28 ou 39 C, sont habituellement nécessaires pour cristalliser la quantité voulue de pyrosulfite de potassium.
La quantité d'eau éliminée dans le refroidisseur à détente à partir de l'installation est avantageusement utilisée pour maintenir l'eau de l'installation en équilibre par corrélation entre la quan- tité d'eau enlevée par le refroidisseur à détente et la quantité d'eau enlevée par le courant de gaz dans le réacteur, Bien que l'eau puisse être enlevée dans le refroidisseur à détente, elle nécessite un apport d'énergie, tandis que si elle est enlevée dans le réacteur, l'énergie utilisée est celle qui est normalement dis- ponible.
Ainsi, une caractéristique particulièrement intéressante du pré-épurateur 20 réside dans la réalisation de la pré-épuration avec un liquide par exemple l'eau, tout en évitant en même temps une chute importante de la température du gaz et une augmentation importante de l'humidité relative du gaz ; fournissant ainsi le gaz dans la zone d'absorption à une température et une humidité relative optimales pour évaporer l'eau à partir de l'installation d'une façon peu coûteuse et efficace.
Au cas où l'on utilise un courant gazeux présentant une faible température et une humidité relative élevée et ayant un faible pouvoir d'absorption de l'eau, l'installation présente une grande souplesse, du fait que l'eau en excès peut être éliminée par le refroidisseur à détente,
L'efficacité du refroidisseur à détente pour enlever l'eau permet aussi de régler avantageusement les conditions de filtration.
Le système de filtration utilisé peut être un simple filtre rota- tif, et on peut obtenir un réglage avantageux de la température et de la durée de séjour de la solution en réglant la dimension des cristaux pour améliorer le rendement du filtre avec de plus grandes vitesses de filtration pour fournir des cristaux de plus grande pureté, par exemple de 99 pour cent, Elle désursature éga- lement sans amorçage et évite sensiblement tout problème posé par le colmatage, qui serait caractéristique de l'utilisation d'un échangeur de chaleur dans les conditions de traitement de la pré- sente installation.
La solution refroidie, ou bouillie, passe de la chambre de détente 58 dans un réservoir de cristallisation 60 par une conduite 78. La durée de séjour de la solution dans le réservoir de cris- tallisation 60 est suffisante pour produire des cristaux de di-
<Desc/Clms Page number 31>
mension correcte par filtration, par exemple des cristaux de di- mension supérieure à 0,047 mm et allant jusqu'à environ 2 mm. D'une façon générale, une durée de séjour volumique de 5 minutes à 2 heu- res environ ou plus, de préférence de 10 à 45 minutes environ, con- vient pour la production de cristaux de dimension voulue. On peut obtenir des cristaux dans lesquels une proportion d'environ 80 pour cent a une dimension comprise entre 2 et 0,25 mm, en utilisant une durée de séjour de 45 minutes.
Un autre facteur important de la production des cristaux de dimension voulue est le réglage du pH de la solution, par exemple généralement entre 6,6 et 7,4 environ, Le pH peut être réglé en ajustant le poids spécifique de la solu-, tion réactionnelle sortant du réacteur, par exemple en utilisant un dispositif 69 de réglage de la densité dans la conduite 71, Une conduite de recyclage 80 et une pompe 82 sont prévues pour régler la température et la durée de séjour de la solution. Le fond de la ohambre de détente 58 est incliné, et la conduite 78 s'étend jus- qu'au fond du réservoir 60 pour éviter un colmatage par les cris- taux formés dans la ohambre 58 et dans le réservoir 60.
Une toile d'arrêt du brouillard 84, disposée dans la partie supérieure de la chambre de détente 58, est construite et fonctionne d'une façon analogue à la zone 40, afin d'éliminer les Gouttelettes entraînées par le az passant dans la conduite 66,
La suspension des cristaux de pyrosulfite de potassium for- més dans le réservoir de cristallisation 60 est pompée par la pompe 86 dans la conduite 88 pour l'amener dans un filtre à vide. comprenant un tambour rotatif désigné d'une façon générale par 90.
Le filtre comprend un tambour rotatif 92 et un hac 94. La suspen- sion est introduite dans le bac 94 par la conduite 88 et est aspi- rée par une dépression appliquée à l'intérieur du tambour 92 à travers la surface filtrante du tambour par une pompe à vide 96.
La solution filtrée est aspirée à partir du tambour filtrant 92 et passe par une conduite 98 dans un réservoir 100 réservé au fil- trat où elle est rassemblée et d'où elle est ultérieurement pompée dans une conduite 102 par une pompe 104 pour la refouler dans un réservoir d'alimentation 106.
Les cristaux.de pyrosulfite de potassium retenus sur la sur- face du tambour filtrant 92 sont enlevés par un râcloir 108 et transférés dans un réservoir de dissolution 110. La vitesse de filtration du filtre est maintenue aussi élevée que possible, tout en permettant d'obtenir encore un filtrat ou solution limpide à
<Desc/Clms Page number 32>
partir du filtre dans la conduite 98. On obtient habituellement des vitesses de filtration de 4410 à 1960, de préférence de 7350 à 14 700 kg de cristaux par heure par mètre carré de surface de contact du filtre, La surface de contact nécessaire du filtre est d'autant plus petite que la vitesse de filtration est plus élevée.
La dimension de la toile filtrante utilisée peut être importante pour maintenir le filtrat l'état limpide. Par exemple, si des cristaux passent à travers la toile, le pH de la solution ou fil- trat diminue, par exemple jusqu'à un pH de 6,3 environ, et ainsi il affecte nuisiblement le courant de recyclage er: entrant dans l'absorption de SO2 par suite de l'augmentation de la quantité de bisulfite, La dépression appliquée au tambour filtrant par la pompe 96 est maintenue de façon que la dépression appliquée au tambour 92 soit inférieure à la dépression appliquée à la chambre 58 , par exemple à une pression supérieure.
L'application d'une pression inférieure à cet endroit de l'installation refroidirait encore la solution pour cristalliser une quantité supplémentaire de pyrosulfite de potassium à l'intérieur du tambour 92, ce qui colmaterait l'installation. Le filtre utilisé sur le tambour 92 est de préférence une toile monofilamentaire, par exemple de "Hylon", qui est chimiquement inerte à l'égard de la solution et de la suspension, qui présente des ouvertures de mailles d'une di- mension généralement comprise entre 10 et 50 ou 60 microns, de préférence @@tre 20 et 40 microns environ, Les cristaux peuvent être avanta eusemcnt lavés par la pulvérisation 112,
en utilisant de préférence un courant secondaire de la solution à 50 pour cent qui est amené dans la colonne de purification sur la surface du filtre pour améliorer encore leur purification, Etant donné que la solution à 50 pour cent de bisulfite de potassium est saturée,les cristaux ne sont sensiblement pas dissous et la pureté des cris- taux est accrue par lava"c par déplacement de la liqueur mère, Egalement, si on le désire, on peut appliquer une diffusion ou rc-foulement de vapeur d'eau 114 à la surface du filtre près de la lame râcleuse 108 pour nettoyer la surface du filtre en enlevant tous cristaux qui n'ont pas été enlevés par la lame 108.
Les cristaux de pyrosulfite de potassium peuvent être avan- trgeusementchauffés en présence d'eau pour favoriser leur décom- position afi@ de produire l'anhydride sulfureux à des températures relativementbasses. L'eau utilisée peut être l'eau résiduelle de la liqueur mère contenue dars les cristaux ou de l'eau ajoutée;
<Desc/Clms Page number 33>
elle peut être sous une forme appropriée quelconque, par exemple sous forme liquide ou de vapeur; on l'utilise en des quantités suffisantes pour favoriser la décomposition du pyrosulfite de po- tassium afin de produire l'anhydride sulfureux.
Ces quantités sont d'au moins 0,01 pour cent en poids, d'une façon générale de 1 à 99 pour cent en poids, et avantageusement de 20 à 75 pour ceut en poids environ par rapport au pyrosulfite de potassium et à l'eau.
Avec des quantités d'eau allant jusqu'à 20 pour cent en poids en- viron, on obtient des cristaux humides, et avec des quantités al- lant jusqu'à 40 pour cent en poids, par exemple., on peut obtenir une solution. Cependant, lorsqu'il est en solution, le pyrosulfite de potassium est sous la forme bisulfite.
Les cristaux passant dans le réservoir 110 sont dissous dans une quantité suffisante d'eau pour faciliter le traitement, D'une façon générale, on ajoute suffisamment d'eau pour former au moins une suspension qui est pompable, par exemple qui contient de 60 à 70 pour cent de substances solides environ., bien que si on le désire, on puisse ajouter une quantité suffisante d'eau pour former une solution. Le rapport des substances solides à l'eau dans le réservoir de dissolution 110 est avantageusement resté par la densité en utilisant un régulateur de densité 103.
D'une façon générale, une quantité comprise entre 35 et 55%, de préférence en- tre 40 et 50% environ, de substances solides est contenue dans la solution qui est évacuée du réservoir de dissolution 110 par la pompe 118 dans la conduite 116. L'eau est introduite dans le ré- servoir de dissolution 110 sous la forme d'un produit de condensa- tion provenant du refroidisseur 70 par l'intermédiaire de la con- duite 72 et des conduites 74 et 76 à partir des éjecteurs à vapeur d'eau 62 et 64, respectivement. On peut ajouter de l'eau fraîche par l'intermédiaire d'une conduite 120, si on le désire.
Le pyrosulfite de potassium, en présence d'eau ou en contact aveo cette dernière, est chauffé jusqu'à des températures suffi-' santes pour produire de l'anhydride sulfureux, et à la pression at- mosphérique, on peui; utiliser des températures généralement com- prises entre 38 et 107 C, de préférence entre 66 et 107 C.
La décomposition du pyrosulfite de potassium en contact avec l'eau peut être effectuée à la pression atmosphérique ou à une pression supérieure, par exemple à une pression absolue comprise entre 0 et 21 bars, d'une façon générale entre 1,05 et 10,5 bars, bien qu'on puisse avantageusement utiliser la pression atmosphé- rique.
Dans une variante de cet aspect de la présente invention
<Desc/Clms Page number 34>
on peut avoir recours à une pression supérieure à la pression atmosphérique lorsque le pyrosulfite de potassium est en solution aqueuse pour au) monter la concentration de la solution à des tem- pératures plus élevées, par exemple supérieures à 110 et allant jusqu'à 191 C environ, ce qui se traduit par une augmentation de la pression partielle de l'anhydride sulfureux dans le pyrosulfite de potassium et par une amélioration de la production d'anhydride sulfureux. En général, scus ce rapport, l'eau est utilisée dans une proportion de 5 à 50 ou 70 pour cent en poids environ.
Par exemple, si l'on chauffe la solution de bisulfite de potassium à une pression absolue d'en iron 7 bars et à une température d'en- viron 177 C , la solublité des cristaux de pyrosulfite est beaucoup plus grande, par exemple de 75 pour cent en poids environ par rap- port aux cristaux et à l'eau. Cette plus forte concentration four- nit une pression partielle beaucoup plus élevée de l'anhydride sulfureux que les concentrations inférieures., et le pourcentage de transformation du pyrosulfite de potassium en sulfite de po- tassium est plus important,
L'utilisation de l'eau pour améliorer la décomposition du pyrosulfite de potassium est préférable au processus par voie sèche, étant donné qu'elle évite la nécessité d'utiliser des ma- tières inertes et les frais de manipulation de ces matières,
et qu'elle permet de produire l'anhydride sulfureux à des températures beaucoup plus basses et avec un taux de conversion supérieur de py- rosulfite (bisulfite) de potassium en anhydride sulfureux,
Etant donné qu'une faible quantité d'anhydride sulfurique est généralement présente dans le gaz résiduel contenant de l'anhydride sulfureux, il se forme une faible quantité de sulfate de potassium qui est périodiquement enlevée, En outre, l'oxygène présent dans , les gaz résiduels peut réagir avec le sulfite de potassium pour produire une quantité supplémentaire de sulfate de potassium, de porte qu'il peut être souhaitable d'ajouter un inhibiteur d'oxyda- tion, par exemple des substances organiques, comme une hydroquinone etc., à la solution de sulfite de potassium.
En général, le sulfate de potassium cristallise avec le pyrosulfite et peut être séparé par redissolubion périodique des cristaux de pyrosulfite qui sont plus solubles dans l'eau que le sulfate de potassium, On peut re- cycler les cristaux de pyrosulfite redissous dans la zone réac- tionnelle après avoir enlevé le sulfate de potassium solide. Le sulfate de potassium est avantageux comme constituant d'engrais.
<Desc/Clms Page number 35>
Si on le désire,.ce processus peut être utilisé pour produire du sulfate de potassium, en omettant l'inhibiteur et en augmentant la quantité de sulfate de potassium produit.
On fait passer la solution de bisulfite de potassium conte- nue dans la conduite 16 dans une zone de purification, désignée d'une façon générale par 125, où la solution est chauffée jusqu'à une température comprise par exemple entre 110 et 149 C, qui est suffisante pour décomposer le bisulfite de potassium et pour pro- duire de l'anhydride sulfureux et une solution de sulfite de potas- sium. La décomposition est effectuée avantageusement en une opéra- tion de purification à effets multiples, afin d'augmenter la trans- formation globale du bisulfite de potassium en sulfite de potassium et de réduire les besoins en énergie, c'est-à-dire en vapeur d'eau, de l'installation. Comme représenté, la zone de purification 125 comprend deux colonnes de rectification 122 et 122', bien qu'on puisse en utiliser trois ou plus, si on le désire.
La solution introduite dans la colonne 122 par une conduite 116 est chauffée par vapeur d'eau dans un rebouilleur 138 jusqu'à une température suffisante pour décomposer le bisulfite de potassium contenu dans la solution, afin de produire un courant gazeux de tête comprenant l'anhydride sulfureux et la vapeur d'eau. Ce courant de tête est évacué par la conduite 124 et est transféré dans un rebouilleur 138' de la seconde colonne de rectification 122' pour fournir l'é- nergie nécessaire pour la décomposition d'une quantité supplémen- taire de bisulfite de potassium.
La transformation du bisulfite de potassium en sulfite de potassium dans une colonne de rectjfi- cation particulière quelconque est limitée, étant donné que des que la pression partielle de}. 1 anhydride sulfureux des vapeurs conte- nues dans la colonne est é'ale à la pression partielle de l'anhy- dride sulfureux de la solution, une quantité supplémentaire d'anhy- dride sulfureux ne peut pas être enlevée de la solution, quelle que soit l'énergie appliquée à la colonne.
Lorsqu'on utilise plu- sieurs colon@es, de la vapeur d'eau fraîche est produite dans chaque colonne par élimination de l'eau à partir de la solution qui est saturée avec une quantité supplémentaire d'anhydride sulfureux, de sorte qu'on obtient une décomposition supplémentaire du bisul- fite de potassium et une meilleure conversion.
En outre, les be- soins en énergie ou en vapeur d'eau de l'installation sont réduits par la récupération de l'énergie à partir des vapeurs produites dans chaque colonne de rectification en utilisant ces vapeurs pour
<Desc/Clms Page number 36>
produire de la chaleur destinée à la colonne suivante, Après le rebouilleur 138', dans lequel la vapeur d'eau contenue dans la conduite 124 est en grande partie un produit condensé, ce produit passe par la conduite 126 dans un séparateur 128, L'eau condensée est évacuée du fond du séparateur 128 par une conduite 130, et l'anhydride sulfureux est évacué comme produit gazeux par une conduite 131.
La solution de bisulfite de potassium partiellement décomposé est évacuée de la colonne 122 par une conduite 134, et est refoulée par une pompe 136 dans une colonne 122' où une quan- tité supplémentaire de bisulfite de potassium est décomposée. Les vapeurs de tête sont évacuées de la colonne 122' par une conduite 124' et à travers un échaneur de chaleur, c'est-à-dire le con- danseur-refroidisseur 126' pour être introduites dans le réservoir 128', La vapeur d'eau condensée est évacuée du réservoir sépara- teur 128' par une conduite 130' et l'anhydride sulfureux est éva- cué comme produit gazeux par une conduite 1.fil', Les produits de queue, qui comprennent maintenant une solution riche en sulfite de potassium, sont transférés par une pompe 126' dans une oonduite,
134' pour être introduits dans un réservoir 106 d'alimentation de la zone d'absorption. Une partie des produits de queue contenus dans la conduite 134 passe à travers le rebouilleur 138 pour main- tenir une température correcte, par exemple comprise généralement entre 110 et 149 C, dans la colonne de rectification 122. La so- lution de sulfite de potassium recueillie dans le réservoir 106 est pompée par une pompe 140 dans une conduite 142 pour alimenter la conduite d'admission 16 du réacteur 10. L'eau séparée dans les
EMI36.1
conduites 130' et 130' passe dans le réservoir de dissolutîon7Mur dissoudre les cristaux de pyrosulfite de potassium.
EMI36.2
La. première colonne de séparation fonctionne en..'énéral à une tumpéraitne et une pression élevées suffisantes pour décomposer le bisulfite de potassium, par exemple à une pression absolue de l4 bars et , une tempér-atu e de 3160C, mais de préférence au-des- sous de la température à laquelle des quantités importantes de sulfate de potassium se f-irmert, par exemple à 204 C, et au-des- sous de j;i,<;ssi..71;s absolues de 10,5 bars environ. D'une façon typi- que, le premier séparateur 122 fonctionne à une température com= prise entre 135D et 177 c, ou de 204 C et à une pression absolue comprise entre 2,8 et 5,6 bars, de préférence entre 2,8 et 4,2 bars.
Ces conditions sont choisies pour maintenir les besoins en
EMI36.3
vapeur d'eau 81 un faible ni-eau, c' est-à-dire la quantité de vapeur
<Desc/Clms Page number 37>
d'eau nécessaire pour produire la quantité voulue d'anhydride sulfureux, D'une façon générale, il est souhaitable de maintenir les besoins en vapeur d'eau entre 2 et 6 environ, de préférence entre 2 et 4 Ici,,-de vapeur d'eau par kilogramme d'anhydride sul- fureux, Chacune des colonnes successives fonctionne à une pres- sion absolue d'environ 1,4 bar au-dessous de la colonne précé- dente, et à des températures de décomposition correspondantes, Par exemple, la seconde colonne séparatrice dans un système à deux colonnes fonctionne d'une façon générale à une pression @b- solue comprise entre 1,
4 et 4,2 bars, de préférence entre 1,4 et 2,8 bars, età une température comprise entre 121 et 149 de préférence entre 127 et 138 C.
Lorsqu'il est souhaitable d'enlever le sulfate de potassium, qui est un sous-produit Indésirable du procédé, du bisulfite de pctassium, on peut détourner une partie de la solution contenue dans la conduite 116 pour la faire passer par la conduite 144 où une centrifugeuse 146 , ou si on le désire un filtre, sépare les cristaux de sulfate de potassium pour les faire passer dans une conduite d'évacuation 147. Si l'on utilise une suspension de bi- sulfite de potassium comme charge de la colonne de rectification 122, le détournement et la séparation du sulfate de potassium peuvent être effectués dans la:: conduite 134' ou la conduite 142.
La nature de l'installation et son fonctionnement sont tels qu'ils ne sont pas nuisiblement affectés par la nature cyclique des opérations de l'installation, la température des gaz à traiter (par exemple une chute de température des gaz de centrales électriques au cours de la nuit), ou la teneur en soufre ou en, substances solides du gaz, et fournissant ainsi une grande sou- plesse, Ainsi, elle peut purifier tout gaz contenant SO2, SO3, ou des substances solides partïculaires, ou tout autre type de composant analogue dans un gaz type quelconque qui est compati- ble avec l'installation et qui n'est pas nuisiblement affecté par elle, ou qui n'affecte pas nuisiblement ladite installation,
La forme de réalisation représentée sur la figure 12 est identique à celle de la figure 1 à l'exception de la zone de pu- rification désignée d'une façon générale par 125', dans laquelle le bisulfite de potassium est décomposé en présence d'un gaz inerte, Dans l'installation de la figure 12, la solution de bi- sulfite de potassium contenue dans la conduite 116' passe dans la zone de purification 125' où la solution est chauffée à une
<Desc/Clms Page number 38>
température comprise, par exemple, entre 110 et 149 C, qui est suffisante pour décomposer la bisulfite de potassium et produire de l'anhydride sulfurique et une solution de sulfite, de potassium.
La décomposition'est avantageusement effectuée au cours d'une opération de rectification à effets multiples afin d'augmenter la conversion globale du bisulfite de potassium en sulfite de potassium, et de réduire les besoins en énergie, c'est-à-dire en vapeur d'eau, de l'installation. Comme représente la zone de purification 125' comprend une colonne de rectifica- tion 122", bien qu'on puisse utiliser, si on le désire, deux co- lonnes ou plus.
La solution introduite dans la colonne 122" par la conduite 116' est chauffée par la vapeur d'eau dans un échan- geur de chaleur 150' jusqu'à une température généralement infé- rieure au point d'ébullition à la pression de fonctionnement de la colonne, suffisante pour décomposer le bisulfite de potassium de la solution , et pour produire du sulfite de potassium et de l'anhydride sulfureux, et elle est introduite dans la colonne 122" à cette température.
Bien que la solution du bisulfite ait été décomposée, l'anhydride sulfureux ne peut pas être libéré tant qu'une force d'entraînement n'est pas fournie. Par consé- quent, un gaz inerte comme l'azote, le méthane, l'argon, l'hélium etc, est introduit dans la colonne 122" par une conduite 130" pour entraîner SO2 hors solution et saturer de préférence le gaz inerte avec SO2; lorsque la pression partielle de l'anhydride sulfureux des vapeurs contenues dans la colonne est égale à la pression partielle de l'anhydride sulfureux de la solution, une quantité supplémentaire d'anhydride sulfureux ne peut pas être enlevée de la solution, quelle que soit l'énergie appliquée à la colonne.
Lorsqu'on utilise plusieurs colonnes, les besoins en énergie ou vapeur d'eau de l'installation sont réduits en récu- pérant l'énergie des vapeurs produites dans chaque colonne de rec- tification en utilisant ces vapeurs pour produire la chaleur des- tinée à la colonne suivante. Le gaz inerte contenant SO2 est évacué par une conduite 124", un échangeur de chaleur 126" dans lequel SO2 est condensé et transféré dans le séparateur 128", Cet anhydride sulfureux condensé (contenant l'eau enlevée de la co- lonne 122") est évacué depuis le fond du séparateur 128" par une conduite 138" , et le gaz inerte est évacué par une conduite 132". Une soufflante 130" prévue dans la conduite 132" refoule le gaz inerte dans la colonne 122".
La solution de bisulfite de
<Desc/Clms Page number 39>
potassium partiellement décomposé est évacué de la colonne 122" par une conduite 134" et est refoulée par une pompe 136" dans le réservoir 106'. Des températures comprises entre 110 et 149 C et des pressions absolues allant jusqu'à 14 bars environ, sont typiques pour la colonne de rectification 122".
La solution contenue dans la conduite 116' est Généralement chauffée jusqu'à une température aussi élevée que possible sans produire de sulfate de potassium et sans faire bouillir la solu- tion. La chaleur augmente la pression partielle de SO2 de la solu- tion jusqu'au point d'ébullition de la solution pour fournir une plus grande différence de pression entre S02 de la solution et celui du gaz inerte, de façon que le gaz inerte puisse balayer SO2 de la solution à mesure qu'il passe à travers la colonne 122", D'une façon générale, des températures comprises entre 110 et 316 C environ, mais de préférence inférieures à 204 U, températures au-dessus desquelles il peut se former du sulfate, et des près-' sions absolues comprises entre 0 et 25 bars environ, de préférence entre 1,05 et 10,5 bars,
peuvent être utilisées dans la zone de décomposition, Le gaz inerte passe à travers la colonne à une vitesse suffisante pour entraîner SO2 hors solution, mais insuf- fisante pour refouler la solution hors de la colonne, par exemple elle est comprise entre environ 0,45 et 6 mètres par seconde, de préférence entre: 0,6 et 2,4 mètres par seconde. Etant donné que la plus grande partie de l'eau est condensée dans la colonne dans ses conditions de fonctionnement, seule une faible quantité de vapeur d'eau est évacuée avec les gaz inertes, ce qui permet: de réutiliser la solution régénérée de sulfite de potassium.
Le système de récupération de SO2 décrit ci-dessus et en se référant aux figures 1 et 2 a été utilisé pour traiter des gaz de carneau d'une centrale électrique brûlant de la houille ou charbon. Pour estimer la chute de température des gaz de carneau d'admission après leur passage à travers le pré-épurateur, on a effectué plusiours essais à divers rapports de l'eau d'épuration aux gaz brûlés. Au cours de chaoue essai, on a introduit des gaz brûlés dans le pré-épurateur à un débit de 56,6 mètres cubes par minute et à une température d'environ 149 C. On a enregistré la température et l'humidité des gaz à la sortie du sommet de la cible.
Les résultats sont indiqués sur le tableau 1 ci-après, EXEMPLE 1
Le tableau suivant, le tableau II, donne un exemple partiou-
<Desc/Clms Page number 40>
lier de ce procédé dans les conditions et avec les paramètres mentionnés dans la description des figures 1 et 2 et en utilisant les installations représentées sur les dessins, le tableau don- nant des compositions particulières des courants pour les diverses conduites d'écoulement et les températures dominantes. Les gaz brûlés ont la composition typique en moles pour cent : 0,3 % d'anhydride sulfureux, 3,4 % d'oxygène, 6,0 % de vapeur d'eau, 14,2% d'anhydride carbonique, 76,1 % d'azote, et 0,0003 % d'anhy- dride sulfurique. La production de sulfate de potassium est sensiblement nulle.
Le refroidisseur à détente du type à vide fonctionne à une pression absolue de 0,07 bar, et à 40 C, l'eau est évacuée du refroidisseur à détente à un débit de 63,5 litres par heure environ, et le pH de la solution contenue dans l'appa- reil de cristallisation est d'environ 7,0 à 7,2 .
EXEMPLE 2.
On suit le même processus que celui utilisé dans l'exemple 1, excepté qu'on utilise une solution aqueuse de sulfite de césium à la place du sulfite de potassium pour produire du bisulfite de césium et pour récupérer SO2.
EXEMPLE 3.
On suit le processus utilisé dans l'exemple 1, excepté qu'on utilise une solution aqueuse de sulfite de rubidium à la place du sulfite de potassium pour produire du bisulfite de rubidium et pour récupérer SO2.
La figure 3 est une coupe d'un type d'appareil de la présente invention comme décrit en se référant aux figures 1 et 2, mais qui est destiné à être utilisé d'une façon indépendante pour sé- parer les substances solides particulaires et les composants so- lubles dans un liquide d'un courant gazeux. Elle montre également le passage du gaz, pour l'élimination des grandes particules, à travers un précipitateur électrique 200 et l'effet du pré-épu- rateur 10 est utilisé sur la partie des substances solides parti- culaires ayant une dimension la rendant généralement plus diffi- cile à séparer.
En se référant à la figure 3, on a représenté un récipient réactionnel 100 comprenant une partie médiane cylin-
<Desc/Clms Page number 41>
drique 101 présentant une entrée circulaire 105 réservée aux gaz ménagée dans le quart inférieur de la partie médiane et un moyen de pulvérisation de liquide comprenant une conduite intro- duite dans un orifice 106 et s'étendant latéralement dans la par- tie médiane, Ledit récipient présente une partie inférieure co- nique 102 comportant une sortie 26 pour évacuer le liquide et les substances solides particulaires, et une partie supérieure 103 en forme de cône Inversé comportant une sortie 104 réservée aux gaz pour évacuer le gaz purifié.
Une plaque de support cir- culaire 15 présentant plusieurs orifices 107 (voir figure 4) est montée axialement';dans une zone 20 au-dessus de la conduite 24, et est assujettie à la paroi interne 108 de la partie médiane 101 et supporte une colonne de remplissage 22 se composant de trois couches de bagues de Raschig en matière céramique. La colon- ne de remplissage et la plaque de support définissent une cible perméable aux Gaz, L'entrée 105 communique avec une conduite 112 d'admission de gaz présentant une extrémité 13 en forme de cha- peau s'étendant vers le haut dans la zone 20 au-dessous de la conduite 24,et qui communique avec la cible 110.
Des ajutages de pulvérisation 25 sont depréférence espacés réculirement le long de la partie interne 109 de la conduite 24 et sont montés de façon à pulvériser un courant continu de liquide, par exemple de l'eau, en direction de la cible 110, de façon à l'atteindre.
<Desc/Clms Page number 42>
TABLEAU l
EMI42.1
Essai Température d'ad- Débit de l'eau canes Moles de H20 Température de flmààLtl. des mission des gaz les ajutages de pul- par mole de sortie des gaz .12 hrûl.s : brûlés. C...êrisation. litres/ az sec brûlés, 0 Ce 1l sorti.
1 149. z.¯. o'o o,o60 149 .¯ ¯ 3 ¯, ¯ ¯ ¯ 2 149 0,38 075 124 8 3 149 o, 78 0, 085 in2 149 1,1 4 oplo5 62 20 5 149 0,135 53 i o0
<Desc/Clms Page number 43>
TABLEAU II
EMI43.1
Procédé Cburant- Gaz brûlésw 3ans i'ab- Gaz brfZlés Chargé Evacua- w L3mE 19$ lltrat dans la sor beur dans la de tion de da racla- dans la conduite 12 30 conduite 14 l'absor- l'absori raela- beur dans beur G8 ces conduite
EMI43.2
<tb> conduite <SEP> dnnsla <SEP> cristaux <SEP> 102
<tb> conduite
<tb>
EMI43.3
z.. az..¯ 18 S02 kg/mn 0,292 0,292 0,02 6,$17 ¯ -7,082 119 - 5,91 S 5 kg/mn 6, Ol 6,926 1,927 , 9 ISS03 kg/mn. 8,26 7,611 o,o4 7,575 "9'-.!i 1 1 n- n.....
" .803 0.122 0.68 S03 moles % 0, 0003 0 nOO-3 0,803 0,122 o,(--)8 H2o kG/mn x x + 2,27 i6,33 13,88 0,0 13,88
EMI43.4
<tb> substances
<tb>
EMI43.5
solides k;/mn 15,073 15,332 2,05.L 13,245 Total kgjmn 49,9 51,9 30,541 29,21 2,091 27 "25 Gaz brûlés m3/mn 56,9 43,9 Cendres vwolantes g/m3 0,69 (:il 0 Litres/minute 21,2 19,7 1c, ^ Poids spéi- .7 l8.p fique fique 1,44 1,48 1,-+3 Température c l'+9 124 52 66 57 4') 40 Humidité :"ela- 72 7,i ti-ee 6 8%(2) (1) 3,'f'5 ieT un précipitateur électrique et 0,69 g hors du precipitateur électrique (2) A la sortie de la zone 30 d'absorption, l'humidité relative est de 83 %.
<Desc/Clms Page number 44>
EMI44.1
,.- '.., -- <j !.-f..f!, ...:....H.: ('les Fr cs3ui trs d 3 3.è! al::1ise ;.r. ,û'' ,, , . ¯¯ ¯,S de r e e f i¯ 0, ?t eu ,3e 1. :?a:s ? e r..- . ¯ . -'a . ,... t 131 C ' ¯)1 -, '''''1''e J, ," de '-'." , ...,Ul"" c.-' '- , -.' .1' r . .:J' W 1 1 c1?, ^. ..:îL:l - P .31 C telf i de 11 tes 124 et -31 L.J.JnL;ol1dul...c: Pli ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ az. 12't' 134' G? J.:"/r.1." 1129 2'63""\2'63"'"''""---"------- ':.4' '2'''. 1 ./' 1 '") 7 '1. s ,.- IO Y C'y 7."L 1 : ,2 â C kr- n (D, 122 O122 CI( moles ; ,122 H..,0 kc:/mn 299 O95? O02 2o41 vu376 .s1..1l :5t:'n':":(:!J :J.)Udes C,/.^,1:1 2OS1 0,02 '6 Z : i G .. f' /'1 -'5 1,215 0283 ., 9 Gaz hl"'n.:s n? /mn bzz3 3- 0, ¯3 (C Cenirc; volantes g/rr? Li tre::;/::1Lnute 3,7 ."',79 Poids spécifique !,.37 2, 1, 4 7c.1 Température 1,37 11t2 1...0 TernpÚ':l ture 107 92 125 pH 107 125 j,0 humidit0 relative