BE791733A - Procede pour supprimer l'effet nuisible des sulfites contenus dans les sous-produits de la desulfuration par voie humide des gaz etfumees. - Google Patents

Description

  PROCEDE POUR SUPPRIMER L'EFFET NUISIBLE DES SULFITES CONTENUS DANS LESSOUS-PRODUITS DE LA DESULFURATION PAR VOIE HUMIDE DES GAZ ET FUMEES

  
Lorsqu'on désulfure les gaz et fumées en faisant ruisseler

  
dans un laveur une solution ou une suspension d'un carbonate ou d'un

  
hydroxyde, la quantité et l'absence de valeur des mélanges de sulfites

  
et sulfates produits constituent une première difficulté.

  
i

  
Une seconde difficulté plus ardue encore résulte de la propriété réductrice des sulfites qui habituellement prédominent dans les mélanges obtenus. Ces sulfites possèdent en effet la potentialité d'absorber de l'oxygène,

  
ce qui les fait considérer comme impropres à être déversés dans les terres et

  
les eaux dont on entend sauvegarder la vie biologique.

  
L'oxydation de ces sulfites en sulfates n'est pratiquable à un

  
prix raisonnable, c'est-à-dire en fait par une action suffisamment rapide

  
de l'air atmosphérique que moyennant l'existence d'un équipement adéquat

  
 <EMI ID=1.1> 

  
tion conduit dans la majorité des cas à des coûts de revient inacceptables.

La voie qu'apporte l'invention permet de contourner cette impasse.

  
L'invention consiste à attaquer les sulfites par de l'acide nitrique et, en vue d'une valorisation ultérieure, à récolter d'une part sous forme gazeuse l'anhydride sulfureux qui se dégage au cours de la réaction et d'autre

  
part la solution de nitrate qui s'est formée.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
peut se faire par des ventes à l'industrie de la papeterie ou à l'industrie

  
de l'acide sulfurique qui peut l'utiliser en lieu et place du soufre natif

  
qui en est une matière de base courante à l'heure actuelle.

  
La valorisation des nitrates obtenus sous forme de solution peut

  
se faire sans difficulté majeure en tant qu'engrais chimiques- après conditionnement convenable.

  
L'invention est applicable à tous les sulfites, qu'ils soient

  
solubles et insolubles, que l'on rencontre habituellement mais son intérêt

  
est particulièrement marqué lorsque le sulfite que contiennent les produits

  
de la désulfuration est du sulfite de calcium. 

  
La réaction que l'invention met en oeuvre produit une solution de nitrate de calcium qui après conditionnement devient un engrais chimique largement utilisé.

  
Moyennant une réaction complémentaire on peut ajouter à cette

  
 <EMI ID=3.1> 

  
en solution et du carbonate de calcium qui précipite et peut donc être facilement séparé par décantation et filtration éventuelle.

  
Cette production de carbonate de calcium donne lieu à la possibilité de renvoyer le dépôt de boue de carbonate au laveur de gaz et de fumée dans lequel il constitue un agent de neutralisation particulièrement efficace car la granulométrie sous laquelle on l'obtient par précipitation est extrêmement fine et donc favorable à une bonne réactivité.

  
Moyennant la réaction complémentaire produisant du nitrate d'ammoniun l'intérêt économique de l'invention se trouve renforcé par le fait que l'ion calcium est recyclé et que la production concommittante d'engrais se rapporte à un engrais de grande valeur commerciale ou de grande consommation.

  
Pour mettre en oeuvre l'invention d'une manière économiquement plus rentable, il est souhaitable d'intégrer une usine chimique produisant des engrais dans le circuit des produits de la désulfuration et de rétribuer celle-ci pour la charge qu'elle prend dans l'économie générale en faisant disparaître des sous-produits qui autrement seraient gênants.

  
La première hypothèse, qui consistait à commercialiser le nitrate de calcium, peut être illustrée par les réactions suivantes : <EMI ID=4.1> 

  
Ceci implique un apport de chaux en poudre depuis le four à chaux jusqu'au laveur suivi d'un transport de la boue de sulfite du laveur à l'usine chimique à partir de laquelle les produits disparaissent par voie commerciale.

  
La deuxième hypothèse qui consistait à produire du nitrate d'ammonium peut être illustrée par les réactions suivantes : <EMI ID=5.1>  <EMI ID=6.1> 

  
Ceci implique un transfert dans les deux sens entre l'usine chimique et le laveur : dans un sens les ions calcium quittent le laveur sous forme de boue de sulfite et dans l'autre sens ils y retournent sous forme de carbonate. 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Dans cette deuxième hypothèse l'approvisionnement du laveur par

  
le four à chaux n'est plus nécessaire que pour compenser les pertes dues à des réactions ou des séparations incomplètes ou provoquées par des impuretés dans

  
les produits de base. Le fait qu'une certaine fraction des produits de la désulfuration est constituée par des sulfates et non par des sulfites donne également lieu à consommation constante d'ions Ca++.

  
En effet, l'ion SO des sulfates n'est pas transformé en gaz

  
par l'acide nitrique et puisqu'il reste en solution devra fatalement donner lieu sous une forme ou l'autre à consommation de Ca++. La disparition du sulfate de calcium, très moyennement soluble à raison d'environ 2 gr/litre, dépendra de l'état de dilution dans lequel l'usine chimique estime le plus opportun de travailler. Si la réaction finale de la deuxième hypothèse se fait sous grande dilution, on ajoutera des quantités non négligeables de sulfate de calcium au nitrate

  
 <EMI ID=8.1> 

  
nitrate à commercialiser. Si au contraire, cette dernière réaction se fait sous

  
de fortes concentrations, le sulfate de calcium parasite s'additionnera au carbonate de calcium précipité et sera retourné sous forme de boue au laveur, avec comme conséquence une augmentation progressive du sulfate par rapport au sulfite. Il faut donc prévoir l'évacuation du sulfate de calcium à l'usine chimique à un endroit quelconque du processus, par exemple encore en purgeant le réacteur dans lequel on introduit le sulfite et l'acide nitrique.

  
Par ailleurs, quelle que soit l'hypothèse de travail, on doit compter sur une réaction incomplète dans le laveur et donc sur un certain mélange de carbonate ou d'hydroxyde de calcium avec le sulfite que l'on traite par l'acide nitrique. Ceci donnera lieu à une consommation supplémentaire d'acide nitrique

  
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vénient car la présence de cet ion est souhaitable comme additif à beaucoup d'engrais .

  
C'est pourquoi, les propriétés particulières des produits nitrate de calcium, nitrate d'ammonium et carbonate.de calcium, tels qu'ils sont obtenus par le recours à l'invention, font considérer ces produits, y compris leurs impuretés éventuelles, comme liés à la mise en oeuvre mise sous protection.

  
A cet égard, on note que le carbonate de calcium fourni par la réaction finale envisagée en deuxième hypothèse est un carbonate précipité de valeur commerciale élevée en raison de son extrême finesse et donc de sa grande réactivité que l'on suggère d'ailleurs de mettre à profit dans le cycle même

  
que l'on a proposé en l'utilisant pour laver les gaz et les fumées.

  
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mande l'utilisation d'un réservoir fermé pour l'action de l'acide nitrique sur les sulfites. On injectera.sous le niveau du liquide contenu dans ce réservoir la boue de sulfite et l'acide nitrique.

Claims (1)

1. C'est bien entendu sous le niveau de ce liquide que doit se

   trouver la tubulure par laquelle on extrait le nitrate formé. La partie supé- <EMI ID=11.1>

   Le maintien d'une certaine température dans la cuve, le fonctionnement d'un agitateur sous le niveau du liquide et une certaine dépression peu-

   <EMI ID=12.1>

   Pour tenir compte des variations du débit de sulfite, il est avantageux de prévoir la régulation automatique des débits entrants et sortants.

   On asservit le débit d'acide nitrique au débit de sulfite d'une part, tandis que

   d'autre part, on impose un niveau constant dans la cuve en asservissant la sortie

   de nitrate à ce niveau. De la sorte,-il restera toujours un coussin gazeux au

   sommet de la cuve et les tubulures devant être immergées le resteront.

   <EMI ID=13.1>

   de l'action de l'acide nitrique sur le sulfite, on suggère de se procurer dans

   le commerce du sulfite de sodium en poudre et du chlorure de calcium en paillettes.

   Une faible addition d'eau au mélange en quantités stoéchiométriques donne lieu à

   une boue de sulfite de calcium en suspension dans de l'eau salée. Cette boue est

   introduite progressivement dans de l'acide nitrique moyennement concentré. Jn

   <EMI ID=14.1>

   dans une cloche. La boue se met facilement en solution, ce qui confirme que l'on

   a bien obtenu du nitrate de calcium. L'iodométrie ou la manganimêtrie montre la

   <EMI ID=15.1>

   La philosophie de l'invention consistant à transformer une nuisance

   <EMI ID=16.1>

   plicité de ses réactions chimiques en constituent un avantage marqué.

   Il faut dire en outre que la charge financière qu'elle implique

   aux usines existantes d'engrais chimiques est modérée par rapport au sacrifice

   financier que la désulfuration des fumées impose à la communauté.

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   REVENDICATIONS

   Procédé pour supprimer l'effet nuisible des sulfites contenus dans les sousproduits de la désulfuration par voie humide des gaz et fumées caractérisé en

   ce que l'on emploie l'acide nitrique pour attaquer les dits sulfites et en ce

   que, en vue d'une valorisation ultérieure, on récolte d'une part,sous forme

   gazeuse, le SO qui se dégage au cours de la réaction et d'autre part, la solution de nitrate, qui s'est formée. Procédé suivant revendication (1), dans le cas ou le sulfite contenu dans les sous-produits de la désulfuration et du sulfite de calcium, caractérisée en ce que la réaction de cette revendication (1) donne naissance à du nitrate de calcium, qui, après conditionnement, convient comme engrais.

   Procédé suivant revendication (2) caractérisé en ce que le nitrate de calcium obtenu est soumis à une réaction complémentaire dans laquelle on lui additionne de l'ammoniac (NE ) de l'anhydride carbonique (C0<2>) et de l'eau (H<2>0) de manière à obtenir du nitrate d'ammonium et du carbonate de calcium qui se séparent par précipitation et filtration éventuelle.

   Procédé suivant revendication (3) caractérisé en ce que le carbonate de calcium précipité au cours de la réaction complémentaire de la revendication (3) est utilisé en tant qu'agent de neutralisation des gaz et fumées.

   Les produits : nitrate de calcium et nitrate d'amonium et carbonate de calcium tels qu'ils sont obtenus par le jeu des revendications (2) et (3) y compris les impuretés qu'ils contiennent en raison de l'imperfection de ces réactions et des séparations qui les suivent ou des impuretés que contiennent habituellement les produits de base approvisionnés.

   Le carbonate de calcium suivant la revendication (5) en ce qu'il possède en vertu de sa précipitation une granulométrie excessivement fine, susceptible d'améliorer son pouvoir réactif notamment en vue de neutraliser les gaz et les fumées dans les laveurs comme préconisé pour la revendication (4).

   Procédé suivant les revendications (1) caractérisé en ce que l'on met à profit la chaleur, l'agitation du liquide et éventuellement une dépression pour activer la réaction et le dégagement de SO et en ce que l'on o&#65533;pêre sous certaine dilu-

   <EMI ID=17.1>

   Appareil pour la réalisation du procédé suivant les revendications (1) et éventuellement (7) caractérisé en ce qu'il est constitué par une cuve fermée possédant à son sommet une tubulure d'évacuation de gaz, à sa base une tubulure de purge, et à des hauteurs situées sous le niveau de liquide d'une part les tubulures par lesquelles on. injecte le sulfite et l'acide nitrique et d'autre part celle par laquelle on extrait le nitrate formé.

   Appareil suivant revendication (8) caractérisé en ce qu'on l'équipe d'un moyen

   de régulation de l'injection de l'acide nitrique asservi au débit éventuellement variable de sulfite, et d'un moyen de régulation du débit d'extraction de nitrate asservi aux limites de niveau que l'on s'impose de respecter dans la cuve.

   Procédé suivant revendication (3) caractérisé en ce que l'on prévoit un moyen de transfert entre le laveur de gaz et l'installation où se réalise le procédé de la présente invention, le dit moyen étant susceptible de transporter dans un sens la

   boue de sulfite de calcium et dans l'autre sens la boue de carbonate de calcium,^_' des camions conditionnés pour cet aller et retour.