CH207520A - Procédé d'épuration des eaux industrielles destinées à un appareil évaporatoire, et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé d'épuration des eaux industrielles destinées à un appareil     évaporatoire,     et installation pour la mise en     aeuvre    de ce procédé.    Les eaux     industrielles        renferment    générale  ment     -des    gaz et     des    sels     dissous        présentant     fréquemment des     inconvénients        ,sérieux.     



  Il a -été     observé    notamment que     les        ;gaz          dissous    dans l'eau: oxygène, ;azote, air et gaz  carbonique,     ainsi    que le .gaz     carbonique    libéré  dans les     appareils        évaporatoires    par la décom  position des bicarbonates,     provoquent    sur le  métal     des    corrosions d'autant     plus        actives    que  la     température    de la vapeur est     plus    élevée,

         dans    les tubes     @de        surchauffeur    par exemple.  



  En ce qui     concerne    les sels,     certains        tels     que le     chlorure    de sodium, par exemple, ont  un coefficient  &  e     solubilité    .dans l'eau     tel    que  leur présence n'entraîne pas     d'inconvénient,          sous    réserve de purges de déconcentration si  nécessaire.  



  D'autres sels présentent des     inconvénients;     ainsi le carbonate de magnésium qui se  trouve dissous dans l'eau généralement à  l'état de     bicarbonate    et que la     chaleur    traus-         forme    en     carbonate    neutre et en gaz carbo  nique. Le     carbonate    lui-même en     solution,     sous l'action ide la     chaleur,    se     transforme    en  gaz     carbonique    et en magnésie     hydratée    pra  tiquement insoluble qui précipite.  



  Le     sulfate    de magnésium, très rare -dans  les eaux naturelles, en présence de carbonate  -de soude, donne ,du carbonate -de     magnésium,     qui se décompose en gaz carbonique et en  magnésie hydratée, qui précipite également.  



  La     solubilité    du     sulfate    de, chaux dans  l'eau croît jusqu'à 38  ,     puis    décroît au  dessus     de        cette    température; à<B>207',</B> elle     est     encore -de 0,16     grammes    par litre; dans les       ,générateurs,    on     atteint    rapidement des     con-          centrations        qui    déterminent la     saturation    et  comme     conséquence,    la précipitation du sul  fate de chaux.  



  En     présence    du     carbonate    de soude, le  sulfate de chaux se transforme en carbonate  de     chaux    et en     sulfate    ide soude:           Le        bicarbonate    de chaux est soluble dans  l'eau jusqu'à la dose de plusieurs     grammes     par litre. Sous l'effet de la chaleur, à     partir     de 70   environ, ou par neutralisation de     C0'     par une base, le     'bicarbonate    se décompose en  donnant un     carbonate    de chaux neutre beau  coup moins soluble.  



  Le carbonate de chaux neutre     se        présente     d'ailleurs en     ,Solution    sous deux     formes        diffé-          rentes:    la calcite à. froid et     l'aragonite    à       1.00',    de telle sorte qu'une solution saturée  de     carbonate    neutre de chaux     dépose    de     la          calcite    et de l'aragonite suivant la tempéra  ture à laquelle elle     est        portée.     



  D'après "Boutron et Boudet", il reste  après ébullition 0,039 gramme de     carbonate     de chaux par litre d'eau. D'après "Kendall",  la     calcite    est soluble à raison de     0,0143     gramme par     litre,à    25   et de 0,0177 ,gramme  par litre à 75  ; pour l'aragonite, il indique  0,0152 gramme par litre à 25   et 0,0190  gramme par litre à 75  . Ces chiffres quoique       divergents,    énoncés par des auteurs     connus;     montrent que le     carbonate    de chaux est en  core soluble     dans    l'eau en ébullition.  



  N'ayant pas eu     connaissance    de     résultats          d'essais    de     solubilité    des     carbonates    de     chaux          au-dessus    de 100  , la Société     demanderesse     a recherché si     ces        carbonates,    par     analogie     avec     le    sulfate de chaux dont la     solubilité     croît avec la     température    pour décroître en  suite, ne     présentaient    pas aussi,

       au-dessus          ,l'une        température    de solubilité maximum,  une     courbe    de solubilité décroissant avec l'élé  vation de la température.  



  Un épurateur     construit    selon la descrip  tion donnée plus loin, a été expérimenté par  la Société     demanderesse,    des     essais    prolongés  et minutieux, contrôlés par des     analyses        ri-          goureuGes    ont permis de constater que, à la  température de 125   C, l'eau traitée était       pratiquement        totalement        .débarrassée    de ses       carbonates        alcalino-terreux,

      .à la     condition     d'avoir au-dessus du plan d'eau une chambre  de     vapeur    suffisamment     importante    et de  laisser les gaz     s'échapper.     



       D'après    le procédé selon     l'invention,    l'eau  à épurer est chauffée sous pression à la tem-    pérature d'environ 125  C, de façon à assu  rer la     décomposition    du     bicarbonate    déchaux  et la précipitation     pratiquement    complète de       carbonate    de chaux, les     produits    gazeux étant  évacués au fur et à     mesure    de leur formation.

    Si l'on veut obtenir la     suppression    totale des  sels     alcalino-terreux,    il suffit d'ajouter à  l'eau à traiter, grâce à un dispositif appro  prié, une solution de     carbonate    de     soude    qui  élimine les chlorures et     les    sulfates de ma  gnésie sous la forme de magnésie     hydratée     insoluble et     transforme    les     sulfates    de chaux  en     carbonates    de chaux, l'eau épurée se     char-          ,

  géant        parallèlement    de sels solubles de soude  ne gênant généralement pas le bon fonction  nement du     générateur    de vapeur     alimenté     avec     cette    eau;     dans    le     cas    contraire, il suf  fit d'opérer     des    purges de     déconcentration    à       l'égoût    ou     .d'effectuer    dans le     décarbonateur     le réchauffage     partiel    de l'eau à épurer par  un retour de purge continue.  



  Il est     d'ailleurs        intéressant    de remarquer  que, avec le nouveau     procédé,    les     carbonates          de    chaux     étant        précipités        thermiquement,    la       quantité    de     sels    solubles de soude     contenus          dans        l'eau    épurée     est    plus faible qu'avec la  plupart     .des    autres     systèmes    d'épuration.  



  De plus, à la température de 125  , la       totalité    des     gaz        dissous    a été     évacuée,    de telle  sorte que l'eau     peut    aussi être complètement  épurée et     dégazée.     



       L'invention        comprend    encore une instal  lation pour la     mise    en     eeuvre    du     procédé,    la  quelle     installation        comprend    une pompe re  foulant     l'eau    à épurer dans un échangeur de       chaleur    dans lequel elle est chauffée par  l'eau épurée chaude, un réchauffeur à bar  botage de vapeur dans lequel l'eau     traitée    est  portée     sous    pression à la température de trai  tement de 125   C environ,

   un dispositif de       purgeage        continu        des    gaz     dissous    ou formés  ainsi qu'un     dispositif        assurant    un plan d'eau  avec     niveau        constant    dans le réchauffeur à       barbotage,    et un filtre dans lequel les sels       précipités    sont retenus, en     aval    duquel l'eau  épurée et chaude     retraverse    l'échangeur de  chaleur dans     les        conditions        ci-dessus    indi  quées.

        Au dessin annexé, donné à titre d'exem  ple non limitatif; la figure unique donne  une     réalisation    pratique d'une     telle    installa  tion.  



       L'eau    brute, prise par une pompe 1, est       refoulée    dans un     échangeur    2,     dans    lequel       elle    s'échauffe en absorbant une partie des  calories de l'eau épurée,     puis    elle est intro  duite dans le décarbonateur 3, dans lequel  elle est chauffée par barbotage de vapeur à  la température d'épuration de 125       environ.     



  Pour     faciliter        l'évacuation    .des gaz, le ni  veau .de l'eau     est    maintenu constant grâce à  un     dispositif    4 essentiellement     constitué    par  un clapet à     flotteur        qui    règle     l'introduction     de la vapeur vive dans. le décarbonateur.

   Un  purgeur 5 évacue -à     l'atmosphère        l'anhydride     carbonique,     l'oxygène    et tous les .gaz     dissous.     Ce purgeur est     essentiellement        constitué    par  uns cloche dans laquelle se trouve fixée par  sa partie inférieure une boîte à     dilatation     renfermant de l'alcool et     surmontée    par un  clapet qui suit les     déplacements    de la     'boîte;

       ce clapet ouvre ou ferme un orifice     situé    au  sommet de     la,    cloche suivant que la     boîte    se  contracte ou se dilate.  



       L'introduction    de carbonate de soude     dans     le décarbonateur est, par exemple, réalisée de  la manière     suivante:    un compteur à     augets     à     bascule    7 du type adopté pour les comp  teurs d'eau actionne une pompe à eau 8 re  foulant une quantité d'eau proportionnelle  à     celle    :débitée par     l'installation    d'épuration,  dans un     saturateur    à     réactif    .dans lequel se  trouve le panier 10 contenant les     cristaux    de  carbonate de soude;

       cette        eau    se sature -de  carbonate de ,soude et rentre dans le     décar-          bonateur    par le viseur 11.  



  Du décarbonateur 3, l'eau passe dans le  filtre 6 en silex, charbon, sable, etc., dans le  quel elle abandonne les carbonates     précipités     et se rend     ensuite        @à    la bâche de stockage à  travers l'échangeur de     température    2, elle  sort ainsi -de l'appareil ,à moins de 100   C  et épurée, ne renfermant     comme    sels miné  raux que les     sels    solubles résultant de la       transformation        -des        sulfates    en carbonates.

      Un circuit d'inversion     permet,de    laver pé  riodiquement sous pression     le    filtre 6, soit  avec de l'eau épurée, soit avec de l'eau     brute,     de manière à évacuer à     l'extérieur    les sels in  solubles qu'il a retenus.  



  Dans le cas où l'on désire retirer de l'eau  seulement les     carbonates        alcalino-terreux    et  opérer le dégazage,     il    suffit dans     l'installa-          don    décrite     ci,dessus    -de supprimer le doseur  de réactif et ses     appareils    auxiliaires": l'eau  est alors dégazée et     décarbonatée        sans    l'inter  vention -de     produits    chimiques..

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé ,d'épuration des eaux industrielles destinées à un appareil évaporatoire, caracté- risé par le fait que l'eau à épurer est chauf fée sous pression, à la température de 125 C environ, de façon à assurer la décomposition du bicarbonate de chaux et la précipitation pratiquement complète du carbonate de chaux, les produits ,

   gazeux qui étaient dissous ou qui se sont formés étant évacués au fur et à mesure -de leur formation. SOUS-REVENDICATION 1 Procédé suivant la revendication I, caracté- risé en ce que pour le traitement des sels dissous dont la précipitation nécessite l'ap port d'un réactif, ce réactif est additionné à l'eau traitée,

   en quantité dosée. REVENDICATION II: Installation pour la mise en oeuvre @du procédé d'épuration suivant la revendication I, comprenant une pompe refoulant l'eau à épurer dans un échangeur de chaleur -dans lequel elle est chauffée par l'eau épurée chaude, un réchauffeur à barbotage de va peur dans lequel l'eau traitée est portée sous pression à la température de traitement de 125 C environ,

   un -dispositif de purgeage continu des gaz dissous ou formés ainsi qu'un dispositif assurant un plan d'eau avec niveau constant dans le réchauffeur à barbotage, et un. filtre dans lequel les sels précipités sont retenus, en aval duquel l'eau .épurée et chaude retraverse l'échangeur de chaleur dans les conditions ci-dessus indiquées.

   SOUS-REVENDICATION: 2 Installation suivant la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour le traitement de sels dissous dans l'eau dont la précipitation nécessite l'apport d'un réactif, un dispositif commandant une pompe d'injection, de façon que celle-ci dose la quantité d'eau injectée en fonction de la quantité -l'eau qui est débitée par l'installation d'épuration, un saturateur à réactif dans lequel est placé un panier contenant les cristaux de réactif et autour duquel arrive l'eau refoulée par la pompe d'injection,

   et un viseur qui permet de con trôler le débit de l'eau qui est saturée de réactif.