BE851293A - Procede de purification sous pression de produits de gazeification - Google Patents

Description

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DE GAZEIFICATION". 

  
La présente invention se rapporte à un procédé de purification de produits gazeux tels qu'ils se forment au cours de procédés thermiques, par exemple, lors de la gazéification de charbon sous pression.

  
Le produit gazeux, obtenu par la mise en oeuvre de ces procédés, contient, selon le type de procédé de fabrication et les matières premières, une série d'impuretés qui sont d'une nature partiellement gazeuse, partiellement particulaire. Pour amener le produit gazeux au traitement ultérieur désiré, il convient nécessairement de le purifier en conséquence. A cet effet, on utilise, selon l'état connu de la technique, des séparateurs dits à voie humide ou des séparateurs travaillant électriquement, ou encore des combinaisons de ces deux dispositifs. Ainsi,

  
il est possible, dans de nombreux cas, de purifier les produits gazeux de telle façon qu'ils puissent être utilisés

  
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que des turbines à gaz ou être introduits dans un réseau

  
de distribution de gaz. Un inconvénient de ce procédé consiste en ce que la température et la pression des produits gazeux formés au cours du procédé de fabrication doivent être adaptées aux conditions du procédé.de purification de gaz. De plus, le cas peut se présenter, selon lequel, par exemple, les constituants à point d'ébullition élevé, tels que le goudron, se condensent sous la forme d'un brouillard difficilement séparable lors d'une diminution

  
de la température, et rendent nécessaire l'emploi d'un second stade de séparation de brouillard, monté en aval

  
du premier stade de purification. Ceci se justifie également lorsque le premier stade est un stade de lavage qui travaille éventuellement avec une huile minérale, une

  
huile de goudron ou un liquide de lavage similaire

  
absorbant ces hydrocarbures à point d'ébullition élevé. Toutefois, la formation de brouillard est encore renforcée par le fait que ces liquides de lavage ont déjà de hautes tensions de vapeur aux températures de service et s'évaporent par conséquent dans une mesure considérable. Les fractions de vapeur s'additionnant ainsi aux gaz peuvent être <EMI ID=3.1>  fédérale d'Allemagne, pour augmenter la chaleur de combustion du produit gazeux. Ceci est particulièrement intéressant lorsque le gaz à purifier contient des constituants combustibles d'une faible concentration et une combustion postérieure est rendue possible, sans apport externe important de combustible, par les vapeurs combustibles provenant du stade de lavage, apportées supplémentairement.

   Néanmoins, en traitant ultérieurement le produit gazeux à une basse température, il faut accepter ici la formation d'un brouillard de condensation et ainsi l'encrassement des conduites, des soupapes et le cas échéant des organes de régulation, ou leur bouchage est

  
à craindre.

  
Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients. A cet effet, il est proposé de laver le produit gazeux avec un métal liquide, le lavage pouvant se faire dans une tour de lavage, un laveur Venturi ou des laveurs d'un autre type de construction. Par exemple, il faut purifier, jusqu'à la pureté mécanique, le gaz qui se forme pendant la gazéification de charbon sous pression éventuel-

  
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bars, qui est réducteur et qui contient, en tant qu'impuretés, du soufre sous la forme d'hydrogène sulfuré, ainsi que des mercaptans légers, des cendres folles et du brouillard de goudron. De plus, tant la température que la pression, auxquelles le gaz se forme, doivent rester inchangées en substance. Comme laveurs, on utilise des dispositifs connus en soi, dont la construction et la matière sont cependant déterminées par la nature et la pression du gaz. Pour cette raison, un laveur particulièrement avantageux pourrait être un laveur du type Venturi. Comme liquide de lavage on emploie un métal liquide qui peut être tant un métal pur qu'un alliage de métaux, en particulier un alliage eutectique. Le gaz sous pression est forcé à travers le laveur en utilisant son propre potentiel de pression. Dans un laveur du type Venturi,

  
il est tout d'abord accéléré à une grande vitesse, puis passe, à cette grande vitesse, dans la gorge du Venturi. En amont de cette gorge ou dans celle-ci, on injecte le métal liquide pour réaliser un lavage du gaz dans le Venturi. A la sortie de la gorge, le mélange de gaz et

  
de métal liquide est décéléré. Les particules de poussière contenues dans le gaz se fixent sur les gouttelettes de métal liquide et peuvent être séparées du flux gazeux,

  
en commun avec ces gouttelettes, dans le séparateur cyclone monté en aval du Venturi, de même que les produits réactionnels en forme de scories, formés par sorption chimique.

  
Le choix du métal liquide se fait en tenant compte des paramètres déterminés par le procédé et qui concernent la composition du gaz, ainsi que sa température et pression, de façon que les sulfures métalliques produits sur la surface fortement agrandie du métal

  
par suite de la formation en gouttelettes, soient absorbés, conjointement avec les cendres folles séparées, par les gouttes de métal liquide. Ces gouttes sont séparées du flux gazeux dans le séparateur monté en aval du Venturi

  
et sont amenées à un raffinage métallique qui peut être surbaissé, par exemple, à une hauteur correspondante pour surmonter le niveau de pression. Les impuretés séparées sous la forme de scories surnagent dans le raffinage métallique et peuvent en être éliminées.

  
Les exigences imposées à un liquide de

  
lavage de ce type déterminent son choix. Ainsi, la tension de vapeur à la température de service doit être proportionnellement basse pour maintenir petites les pertes par évaporation. La tension superficielle doit rendre possible la formation de fines gouttelettes et, finalement, la tension superficielle limite doit garantir aussi une absorption des particules de poussière séparées. Au surplus, le métal doit réagir avec les impuretés gazeuses en formant des scories. Dans l'exemple du gaz provenant de la gazéification de charbon sous pression, il doit donc se former des scories sulfurées dans les conditions d'une atmosphère réductrice; le sulfure doit être stable à

  
la température de service, mais se décomposer aisément dans d'autres conditions, par exemple, dans une atmosphère

  
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les oxydes qui se forment ici, doivent pouvoir être transformés aisément en métal. Par exemple, l'étain, qui peut être allié à du plomb le cas échéant, satisfait à ces

  
 <EMI ID=6.1>  La nature de l'invention est décrite

  
en détail ci-après à l'aide de l'exemple suivant.

  
Un gaz produit artificiellement par combustion d'huile a la composition suivante rapportée au volume : 

  

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La production de gaz a été maintenue à

  
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contenues dans ce gaz sont en substance :

  
soufre : hydrogène sulfuré, mercaptans légers, traces

  
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poussières : cendres huileuses, brouillard d'un point d'ébullition élevé, tel que de l'asphalte, d'une concen-

  
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Les indications de concentration se rapportent à la température et à la pression de service. Le gaz ainsi obtenu a été accéléré dans un laveur Venturi à

  
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flux gazeux et ce, à raison d'une charge spécifique d'agent de lavage d'environ 0,5 litre par mètre cube de gaz à purifier. Les gouttelettes d'agent de lavage chargées des impuretés séparées ont été séparées dans

  
un séparateur cyclone monté en aval du laveur Venturi

  
et recyclées dans la charge d'agent de lavage . Au total, on a utilisé '60 kg d'étain qui ont été remis en circulation 30 fois par heure. Après une durée dressai d'une heure, 22 kg de scories d'une teneur en étain de 40%

  
ont été retirés. L'étain se présentant principalement sous la forme d'un sulfure a été récupéré par grillage,

  
 <EMI ID=12.1>  a été séparé des scories restantes et rendu disponible pour un recyclage. Au cours de cette manière d'opérer, une différence de pression d'environ 80.000 Pa s'est établie dans le Venturi.

  
Après cette purification dans le laveur Venturi, on a encore décèlé, dans le gaz purifié, environ

  
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restantes. Rapporté aux concentrations réduites à l'état normal du gaz, les degrés de séparation du laveur Venturi ainsi mis en action se sont élevés à 91,5% pour le soufre

  
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REVENDICATIONS 

  
1)- Procédé de purification de produits gazeux tels qu'ils

  
se forment au cours de procédés thermiques, par exemple, lors de la.gazéification de charbon sous pression, caractérisé en ce que ces produits gazeux sont lavés avec un métal liquide dans un laveur connu en soi.

Claims (1)

1. 2)- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   qu'un métal lourd ou un alliage contenant un métal lourd est utilisé comme métal liquide.

   3)- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce

   que l'alliage contenant le métal lourd est eutectique.

   4)- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce

   que de l'étain ou un alliage contenant de l'étain est le métal lourd liquide.

   5)- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 4, caractérisé en ce que le métal liquide est utilisé dans un cycle fermé et en ce que le métal liquide contenant les impuretés est débarrassé de celles-ci par un raffinage de métal.

   6)- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en

   ce qu'on utilise, comme laveur, un laveur Venturi connu en soi avec un séparateur à force massique monté en aval et dont les admissions et émissions de métal liquide sont surbaissées conformément à la densité du métal liquide pour surmonter la différence de pression du <EMI ID=15.1>