FR2471946A1

FR2471946A1 - Procede et dispositif pour empecher les emissions de nox a la suite d'interruptions d'urgence dans la preparation d'acide nitrique

Info

Publication number: FR2471946A1
Application number: FR8022168A
Authority: FR
Inventors: Gunter Roller
Original assignee: Davy International AG
Current assignee: Davy International AG
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1981-06-26
Also published as: NL8005770A; DE2950872A1; DE2950872C2; GB2065625A; CS232709B2; IT1220975B; JPS6016366B2; ES8106867A1; GB2065625B; IT8026214A0; US4330520A; ES496124A0; JPS56104707A; FR2471946B1

Abstract

L'INVENTION VISE A EMPECHER LES EMISSIONS DE NO LORS D'INTERRUPTIONS D'URGENCE DANS LA PRODUCTION D'ACIDE NITRIQUE. ON INTERROMPT EN 2A, 36, 37 L'ARRIVEE DE GAZ NITREUX DU COTE ASPIRATION DU COMPRESSEUR DE GAZ NITREUX 7; ON FAIT PASSER LES GAZ NITREUX QUI SE TROUVENT DU COTE ASPIRATION EN 4, 5, 27 A TRAVERS LE COMPRESSEUR 7 VERS LE COTE REFOULEMENT; ON BLOQUE PAR 10, 11 LE GAZ QUI SE TROUVE DU COTE REFOULEMENT DU COMPRESSEUR, ON DETEND PAR 14 VERS LE COTE ASPIRATION DU COMPRESSEUR LE GAZ PRESENT DANS LE COMPRESSEUR ET ON ASPIRE DANS UN SYSTEME SOUS VIDE LE GAZ QUI SE TROUVE ALORS DU COTE ASPIRATION.

Description

Procédé et dispositif pour empêcher les émissions de NOx à la suite

d'interruptions d'urgence dans la

préparation d'acide nitrique.

L'invention concerne un procédé pour empêcher les émis-

sions de NOX à' la suite d'interruptions d'urgence dans la préparation d'acide nitrique par combustion catalytique d'ammoniac avec de l'air, compression des gaz de combustion nitreux et absorption chimique et/ou physique des gaz

nitreux à partir du courant de gaz.

L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise

en oeuvre de ce procédé.

Dans le cas par exemple du procédé décrit dans le brevet

allemand nQ 1 567 772, les gaz nitreux comprimés sont re-

froidis et envoyés à travers un étage d'absorption chimique, un étage d'absorption physique, ainsi qu'à travers un étage

de post-absorption pour retenir les vapeurs acides..

Dans l'étage d'absorption chimique, une partie des gaz nitreux est convertie en acide supra-azéotrope, par exemple en HNO à 70-80 %. Dans l'étage d'absorption physique placé à la suite, le gaz nitreux qui se trouve encore dans le courant de gaz est extrait par lavage sous pression jusqu'à des traces encore admissibles d'après la réglementation,

par exemple 200 ppm (V). L'acide de lavage chargé est dé-

barrassé du NOx dissous physiquement dans un étage de dé-

sorption par barbotage d'air; l'air à forte teneur en NOx est aspiré par le compresseur des gaz nitreux. L'acide nitrique supra-azéotrope, formé dans l'étage d'absorption chimiqueest décomposé par rectification, après désorption du NOx dissous physiquement, en un acide nitrique fortement concentré, par exemple à 99 %, formant le produit final et en un acide nitrique azéotrope-(HN0 à 68-69 %) qui est

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recyclé dans le traitement. L'étage de rectification fonc-

tionne sous vide ou à la pression atmosphérique suivant le

choix des matériaux.

n cas d'exploitation en continu d'installations de production d'acide nitrique, l'émission de NOx est mainte-

nue au-dessous des limites prescrites par les règlements -

par des étages d'absorption de ce genre ou d'autres genres appropriés et/ou par des étages d'épuration catalytique du gaz final. En cas de brusque interruption d'urgence du lO fonctionnement de l'installation, qui peut être due à un

arrêt du courant électrique et, par suite, du moteur élec-

trique d'entraînemient du compresseur des gaz nitreux, il est toutefois fréquent que des gaz nitreux s'échappent dans l'atmosphère: en effet, il arrive le plus souvent dans ce

cas (a) que,du fait de l'ouverture de la soupape d'évacua-

tion du côté refoulement du compresseur des gaz nitreux, le gaz qui se trouve dans le compresseur soit évacué, afin d'éviter le "pompage" du compresseur, et (b) qu'ensuite ou en même temps, le système sous pression soit détendu dans l'atmosphère par la cheminée. On a déjà essayé d'éviter l'énission produite par (a) en envoyant le gaz à évacuer, arproximativement à la pression atmosphérique, à travers

des tours de lavage. Mais l'extraction du NOx par lavage à.

la pression atmosphérique n'est pas satisfaisante. Lors de l'exécution de l'opération (b), une extraction suffisante

par lavage du gaz nitreux qui se trouve dans l'installa-

tion n'st pas possible sans l'aide d'une génératrice de secours. D'autre part, il est indésirable au plus haut point que les gaz nitreux restent dans l'installation, car ils peuvent produire des phénomènes de corrosion importants et

ils rendent difficile la remise en nmrche normale de l'ins-

tallation. Pour ces raisons, les interruptions d'urgence s'accoeapagnent toujours de pollution de l'environnement

par les gaz nitreux qui s'échappent.

L'iwrention a pour but d'éviter les pollutions de l'en-

vironnement par des émissions de NOx qui se produisent, à la suite d'interruptions d'urgence du fonctionnement d'installation de production d'acide nitrique, du fait de l'élimination alors nécessaire du gaz nitreux qui est pré- sent dans l'installation. Dans ces conditions, les gaz nitreux contenus dans l'installation ne doivent pas être perdus. En outre, on a voulu que, pour l'élimination des gaz nitreux de l'installation, aucun agent de traitement supplémentaire, en particulier aucun carburant ne soit

nécessaire et que l'équipement supplémentaire soit res-

treint, notamment sans génératrice de secours et sans

réservoir à gaz volumineux.

La présente invention concerne donc un procédé pour empocher les émissions de NOx à la suite d'interruptions

d'urgence dans des installations pour la production d'aci-

de nitrique par combustion catalytique d'ammoniac avec de

l'air, compression des gaz de combustion nitreux et absor-

ption chimique et/ou physique des gaz nitreux à partir du

courant d' gaz. D'après l'invention, le procédé est carac-

térisé par le fait qu'en cas d'int.:rruption d'urgence, on procède aussitôt aux opérations suivantes:

a) on interrompt l'arrivée de gaz nitreux du côté aspira-

tion du compresseur des gaz nitreux; b) on fait passer les gaz nitreux qui se trouvent du côté aspiration à travers le compresseur des gaz nitreux vers le côté refoule;lent;

c) on bloque le volume de gaz qui se trouve du côté re-

foulement du compresseur des gaz nitreux, on détend vers le côté aspiration du compresseur le volume de gaz présent dans le compresseur des gaz nitreux et on aspire dans un système sous vide le volume de gaz qui se trouve alors du côté aspiration; et par le fait qu'on procède immédiatement après ou ultérieurement

aux opérations suivantes: -

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d) on extrait l'acide chargé de NOx qui se trouve dans le ou les étages d'absorption chimique et/ou physique;

e) on fait circuler de l'acide-dégazé à travers les éta-

ges d'absorption chimique et/ou physique; et après établis-

se:nent de l'équilibre, f) on détend la partie bloquée sous pression du côté aval

de l'absorption et, en outre, on envoie de l'acide refroi-

di dans le ou les étages d'absorption.

Ainsi, le procédé de l'invention sert à empêcher les lO émissions de NOx évitables à partir d'installations de production d'acide nitrique qui se composent au moins des éiuipenents ou éléments d'installation suivants: Cotapresseur de gaz nitreux

- Systèrme d'absorption pour les gaz nitreux (du c8té re-

fooulement du compresseur de gaz nitreux).

Peu importe, pour le procédé de l'invention, si le système d'absorption se compose uniquement d'un dispositif

d'absorption chimique ou d'un dispositif d'absorption phy-

sique ou s'il est fait d'une combinaison des deux étages d'absorption. En plus du système d'absorption, les étages de traitement suivants peuvent être en outre présents pour l'enrichissement de la teneur en NO:

Dispositif d'absorption physique combiné avec un dispo-

sitif de désorption -

Disuositif d'tabsorption chimique comlbiné avec un étage

de décomposition.

S'agissant de la production d'acide nitrique très con-

centré, des éléments d'installation peuvent être encore

adjoints à la suite ou en parallèle avec le système d'ab-

sorption, comme par exemple: - des dispositifs de rectification de l'acide nitrique supra-azéotrope en acide très concentré et en acide azéotrope, des colonnes de décoloration avec liquéfaction de N204

et formation de IT03 avec de l'oxygène dans des auto-

3.

claves (par exemple d'après le procédé Hoko).

La présence ou l'absence de ces derniers étages n'in-

flue pas sur le procédé de l'invention.

Le procédé de l'invention embrasse donc la période comprise entre l'interruption d'urgence par arrêt du cou-

rant oul du compresseur et la détente complète de l'instal-

lation. A la suite de l'exécution du procédé de l'invention, l'installation est dans un état qui permet de la faire r:démarrer dans des conditions semblables à celles qui existent après une interruption normale. Le procédé de l'invention comprend deux phases. La première phase avec les stades a) à c) du procédé doit débuter pratiquement aussitôt après l'interruption d'urgence, par exemple par arrêt du courant, car c'est principalement par elle que le compresseur des gaz nitreux est protégé contre le "pompage" et cela doit être effectué sans délai. La seconde phase du procédé de l'invention avec les stades d) à f) peut être alors menée immédiatement après ou même ultérieurement, lorsque toutes les conditions pour cela sont favorables,

c'est-à-dire lorsqu'on dispose de nouveau d'énergie élec-

trique et d'autres moyens auxiliaires. Par le blocage auto-

matique du volume de gaz nitreux dans l'installation du côté refoulement du compresseur des gaz nitreux, on évite uz dégagement du gaz nitreux de l'installation pendant la

période intermédiaire.

Le stade a) du procédé de l'invention consiste essen-

tiellerment à empêcher la formation nouvelle de gaz nitreux.

Ainsi, le volume de gaz nitreux à éliminer de l'installa-

tion est celui qui se trouve dans l'installation à la suite de l'exécution de a). Le stade b) consiste essentiellement en ce que le compresseur des gaz nitreux continue à marcher

pendant une période d'environ 10 à 60 s, co:mme avant l'in-

terruption t'lurgence, c'est-à-dire sans ouverture de la

soupare de dérivation et sans fermeture de la soupape d'ar-

rêt ou de la soupape de retenue du côté refoulement, qu'il

asnire les fi-z nitreux qui se trouvent dans la partie com-

bustion de l'armmoniac, dans la partie désorption ou dans l'étage de décomposition de l'installation et qu'il les envoie dans la partie absorption de l'installation. Ces rFaz nitreux sont alors remplacés par de l'air aspiré dans l'atmosphère.!'n;énéral, cet air aspiré n'est ensuite pas

complèteqent exempt d'oxydes d'azote, mais il contient en-

core de faibles quantités d'oxydes d'azote par suite de la

post-désorption. L'énergie nécessaire pour que le compres-

seur des raz nitreux continue ainsi à marcher pendant une période limitée n'est fournie qu'en partie par la détente du gaz final dans la turbine de détente du gaz final: elle provient nour une autre part d'une énergie de rotation du

compresseur et/ou d'un autre élément accouplé au compres-

seur, auruentée par rapport aux conditions de fonctionne-

ment normales. En tout cas, la durée de la période pendant

laquelle le compresseur continue à marcher doit être choi-

sie de sorte qu'au rioins la totalité du volume de gaz nitreux qui se trouve du côté aspiration soit envoyée dans le système d'absorption du côté refoulement. Cette durée peut être facilement déterminée d'après le volume de gaz

à transporter et la courbe de fonctionnement du compres-

seur. Mnfin, dans le stade c), le volume de gaz qui se trouve du côté refoulement du compresseur de gaz nitreux Hans la partie absorption de l'installation est bloqué

hermétique-:ent, de telle sorte qu'il ne puisse pas s'échap-

per de cette nartie de l'installation lors des opérations suivantes. En mê:e temrips, la soupape de dérivation est ouverte, de tell- manière que le volume de gaz présent dans le compresseur des gaz nitreux et dans la partie voisine des canalisations puisse s'écouler vers le côté aspiration

du compresseur et que le "pompage" indésirable du compres-

seur soit évité. 3nfin, à peu près en mee termps que l'ou-

verture de la soupape de dérivation ou-peu après, le volu-

me de gaz nitreux présent dans l'installation du côté

aspiration du compresseur des gaz nitreux, dans le com-

presseur des gaz nitreux et la partie des canalisations qui s'y raccorde du côté refoulement, ainsi que, le cas

échéant, dans la partie désorption ou l'étage de décompô-

sition, est aspiré dans un système sous vide prêt à agiro

Alors que,déjà par le stade b), la totalité des gaz ni-

treux a été éliminée du volure de l'équipement raccordé au compresseur des gaz nitreux du côté aspiration, ainsi

que du compresseur des gaz nitreux lui-même et a été rem-

placée par de l'air, une sécurité supplémentaire est offer-

te par l'aspiration dans le système sous vide: en effet, celui-ci est dirensionné de préférence de telle manière qu'il puisse recevoir une fois encore la- totalité du

volume de gaz de l'équipement contenant des gaz N0x, rac-

cordé au compresseur du côté aspiration. Cette aspiration élimine donc également, de la partie de l'installation située du côté aspiration, les gaz nitreux qui sont passés

en phase gazeuse du fait de la désorption complémentaire.

L'aspiration dans le système sous vide empêche en outre

les émrissions de NOx dans le cas plus rare d'une interrup-

tion d'urgence du compresseur o, en plus de l'entraine-

ment principal, par exemple par un moteur électrique, l'entraînement par la turbine de détente est également

interrompu aussitôt.

La seconde phase du procédé de l'invention, qui débute à la suite de la première phase ou à un morent ultérieur, sert à éliminer, de la partie de l'installation située du

côté refoulement, le volume de gaz nitreux qui y est ren-

fermé sous pression.

Tout d'abord, au stade d), l'acide chargé de NO en x

solution, accumulé au fond de l'étage ou des étages d'ab-

sorption chimique et/ou physique, est extrait (du fond ou les couches d'éléments de garnissage) dans un réservoir rrévu à cet effet. Puis, au stade d) suivant, de l'acide nitrique froid et dégazé, provenant d'un autre réservoir,

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est introduit dans la ou les colonnes d'absorption chimique et/ou physique et mis en circulation à travers cette ou ces colonnes, jusqu'à ce qu'un état d'équilibre se soit

établi. Le temps nécessaire à cet effet se situe générale-

r-ent dans la gaTnrme comprise entre 0,5 et 2 h. Lors de

cette circulation d'acide, il peut arriver, selon les con-

ditions opératoires, qu'une partie du gaz nitreux se

transforme chimiquement en acide nitrique. Une autre par-

tie du gaz nitreux se dissout physiquement dans l'acide

nitrique. Au total, la teneur en NOx dans le système d'ab-

x sorption peut être ainsi abaissée de 50 % environ. Pour une installation qui produit 200 t/jour de HET03 concentré, 3. il suffit de faire circuler une quantité d'acide d'environ

6 m3 seulement. Après l'établissement de l'état d'équili-

bre au stade e), la circulation d'acide est arrêtée et

l'installation est détendue. Lors de la détente, de l'aci-

de nitrique refroidi,st chargé dans le ou les étages d'absorption, les conditions opératoires étant les mêmes

que lors de l'exploitation de production normale, c'est-

à-dire que la concentration d'acide, la température de l'acide et la densité de ruissellement sont les mêmes. La post-absorption reste également en service. Par le contact du gaz qui s'écoule dans l'atmosphère avec l'acide chargé dans le système d'absorption, la teneur en oxydes d'azote est encore abaissée. Lorsque la pression atmosphérique est atteirte dans le système d'absorption, l'apport d'acide

est aussitôt interrompu. Pendant cette détente, 20 m3 en-

viron d'acide sont chargés dans le système d'absorption, dans le cas d'une installation ayant une production de 200 t/jour de HN03 concentré. La durée de la détente est d'environ 20 mn dans le cas. La quantité d'acide chargée,

ainsi rue la quantité d'acide qui reste dans l'installa-

tion i la suite du stade e) sont nécessaires de toute façon pour le démarrage d'une telle installation et elles restent dans le système. Pendant la période de détente de mn. la teneur -oyenne en NO du gaz évacué lorsque la

soufflante à gaz mixte tourne est de l'ordre de 600 ppm (V).

Dans une mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, on détend au stade c) le volume de gaz qui se trouve dans le compresseur à l'entrée du dispositif de

refroidissement des gaz a la suite de la combustion d'am-

moniac. Etant donné qu'on aspire dans le système sous vide le volume de gaz à partir d'un point situé en aval de la sortie du dispositif de refroidissement des gaz, le gaz chaud qui provient du compresseur doit forcément traverser le refroidisseur de gaz avant d'être aspiré, ce qui réduit

légèrement le volume de gaz effectif.

Dans un mode de iéalisation préféré pour la prépa-

ration d'acide nitrique concentré, on aspire le volume de gaz présent du côté aspiration du compresseur dans une colonne-de rectification qui fonctionne sous vide. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de prévoir un réservoir sous vide particulier. Si nécessaire, on peut donner à la

colonne de rectification qui fonctionne sous vide des di-

mensions suffisamment grandes pour que pratiquement la totalité du volume de gaz présent du côté aspiration du

comrpresseur puisse s'écouler dans le système de rectifica-

tion. Dans une mise en oeuvre particulière du procédé

de l'invention, on procède à la circulation d'acide à tra-

vers le ou les étages d'absorption au stade e) après

addition d'oxygène ou de peroxyde d'hydrogène. Par la cir-

lation d'acide en présence d'oxygène ou de peroxyde d'hy-

drogène additionnel, la quantité d'oxydes d'azote dans la

phase gazeuse peut être encore réduite par formation sup-

plémentaire d'acide nitrique. Dans le cas de l'installation

précitée ayant une capacité de 200 t/jour de HNO concen-

3 '3

tré, la circulation d'acide en présence d'environ 50 nm3

de 02 (Vn) additionnels se traduit par une nouvelle réduc-

tion de 25 % de la quantité d'oxydes d'azote dans la phase

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gazeuse, c'est-à-dire de 75 % au total dans le stade e).

Etant donné que les interruptions d'urgence ne se produisent pas trop fréquemment et qu'on peut facilement se procurer de l'oxygène dans des récipients sous pression, destinés par exemple au soudage, l'utilisation supplémentaire d'oxy- gène peut être envisagée, même du point de vue économique, lorsqu'il existe une réglementation très sévère en ce qui

concerne l'émission de NOx.

On interrompt J'arrivée de gaz nitreux au stade a) en coupant l'arrivée d'ammoniac dans l'étage de combustion et, le cas échéant, en interrompant le retour d'acide chargé de NOX vers l'étage de désorption ou de décomposition. En tout cas, il faut veiller à ce qu'à partir de l'instant de l'interruption d'urgence, une nouvelle quantité de gaz nitreux ne soit plus formée et/ou ne passe plus dans la phase gazeuse du côté aspiration du compresseur des gaz nitreux.

Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'inven-

tion est caractérisé par le fait que la durée de fonction-

neinent du compresseur des gaz nitreux, en cas d'interrup-

tion d'urgence, est de l'ordre de 10 à 60 secondes, par le maintien de son entraînement à partir de la turbine à gaz final et en raison du fait que la masse de ses éléments

en rotation est augmentée par rapport à un modèle ordinaire.

La nasse augmentée, qui détermine une plus haute énergie

de rotation, peut se situer, non seulement sur le compres-

seur des gaz nitreux, mais aussi sur d'autres groupes moteurs accouplés à celui-ci, par exemple la turbine à gaz

final. Par la durée prolongée de fonctionnement par iner-

tie, on est assuré que le volume de gaz qui se trouve dans l'installation du côté aspiration du compresseur des gaz nitreux sera transporté, au moins à peu près complètement,

du côté refoulement.

Par ailleurs, la canalisation du côté refoulement du compresseur des gaz nitreux est raccordée, en amont de l'organe prévu pour le blocage du volume de gaz du côté refoulement et par une conduite de dérivation équipée d'une soupape, [ la canalisation des gaz nitreux entre le groupe de combustion de l'ammoniac et le refroidisseur des gaz nitreux. C'est par cette conduite que, dans le

stade c) du procédé, le gaz qui se trouve dans le com-

presseur des gaz nitreux ou du câté refoulement de celui-

ci en amont de l'organe de blocage, est détendu vers le côté aspiration. Par ailleurs, il est prévu que.,du côté arrivée de l'organe destiné au blocage du volume de gaz, la canalisation des gaz nitreux soit raccordée, par une conduite équipée d'une soupape, à un système maintenu sous vide. Par cette conduite, le volume de gaz qui se trouve en amaont de l'organe de blocage peut être aspiré dans le système sous vide. Les soupapes et organes de blocage

prévues sout, pour la plupart d'entre eux, actionnés auto-

matiquement.

L'invention est ci-après décrite de façon plus détail-

lée à l'aide du dessin annexé qui présente le schéma de fonctionnement d'une installation mettant en oeuvre la

forme de réalisation du procédé de l'invention.

Par les canalisations 1 et 2, de l'air et du gaz am-

moniac parviennent respectivement à une soufflante à gaz mixte 3O Le mélange gazeux est, transformé par combustion en gaz nitreux dans le groupe de combustion d'ammoniac 4, équipé d'une chaudière de récupération. Le gaz nitreux

s'écoule, sous une pression d'environ 1 bar, par la cana-

lisation 6 équipée du refroidisseur de gaz 5, vers le compresseur de gaz nitreux 7, o le courant de gaz nitreux est comprimé à 9 bars par exemple. Le compresseur 7 est entraîné par un -moteur électrique 8 et par une turbine à gaz final 12. A partir du compresseur 7, le gaz nitreux

comprimé s'écoule par la canalisation 6, 9 vers un refroi-

disseur de gaz 15 o il est refroidi par exemple de 150 à 600C. Puis le gaz nitreux est envoyé dans la colonne d'absorption chimique 16 o il est mis en contact avec de l'acide azéotrope arrivant par une conduite 24. Une

partie de l'oxyde d'azote se transforme en acide nitrique.

L'acide supra-azéotrope quitte l'étage d'absorption chi-

nique 16 par la canalisation 30. Le gaz d'échappement de l'étage d'absorption chimique 16, contenant encore ITOU,

s'écoule par le conduite 9 vers l'étage d'absorption phy-

sique 17, dans lequel l'oxyde d'azote résiduel est éliminé pratiquement én totalité par voie physique du courant de gaz par lavage par de l'acide azéotrope. Le gaz traverse ensuite un étage de post-absorption 18, destiné à éliminer du courant de gaz les vapeurs d'acide et les gouttelettes

d'acide. Le gaz final à la sortie de cet étage est ré-

chauffé par échange de chaleur dans les étages 4 et/ou 7 et/ou 15, puis détendu dans la turbine à gaz final 12 lorsque la soupape 34 est fermée et la soupape 11 ouverte, pour être finalement acheminé par la canalisation 19 vers

la cheminée 20. Les acides qui s'écoulent des étages d'ab-

sorption 16, 17 par les canalisations 30 et 28 respecti-

vement sont dégazés dans l'étage de désorption 27, avec

de l'air prélevé dans l'atmosphère par une conduite 26.

L'acide supra-azéotrope dégazé provenant de l'étage d'ab-

sorrtion chimique 16 parvient par une canalisation 30 dans l'étage de rectification 23, o il est décomposé en acide à 99 %, constituant le produit qui est recueilli par une conduite 25, et en-acide azéotrope qui est recyclé dans l'étage 16 par la conduite 24. L'acide absorbeur,

Provenant de l'étage d'absorption 17 et dégazé dans l'éta-

ge de désorption 27, est ramené dans l'étage d'absorption 17 par une conduite 29. L'air chargé des oxydes d'azote résultant de la désorption, en provenance de l'étage 27, est réaspiré par le compresseur de gaz nitreux 7 le long

d'une conduite 31 équipée de l'organe de blocage 32.

En cas d'interruption d'urgence, due par exemple à une

coupure du courant d'alimentation du moteur 8 d'-entraîne-

nient du compresseur de gaz nitreux 7, l'émission de NOx est empêchée presque complètement de la manière suivante, d'après le procédé de l'invention: l'arrivée d'ammoniac dans le groupe de combustion d'ammoniac 4 est interrompue par fermeture de la soupape 2a et l'arrivée d'acide char- gé d'oxydes d'azote dans l'étage de désorption 27 est interrompue par fermeture des soupapes 36 et 37.-Par le fait que la turbine à gaz final 12 continue à tourner pendant une brève période et en raison de la masse accrue du compresseur de gaz nitreux 7, ce dernier tourne encore jus tu't ce que le volume de gaz- qui se trouve du côté aspiration du compresseur, c'est-à-dire le volume de gaz contenu dans les équipements 4, 5, 27 et dans les parties des canalisations 6 et 31 situées du côté aspiration, soit transporté du côté refoulement du compresseur. A la suite de quoi, la soupape 14 est ouverte, de telle sorte que le volume de gaz présent dans le compresseur de gaz nitreux

7 puisse s'écouiler par la conduite 13 vers la canalisa-

tion de gaz nitreux 6 à l'entrée du refroidisseur de gaz 5. En même temps, par fermeture des soupapes 10 et ll

alors que la soupape 34 est fermée, le volumne de gaz ni-

treux q(lui se trouve du côté refoulement du compresseur de gaz nitreux est bloqué, de telle sorte qu'il ne puisse pas s'échapper de l'installation. Enfin, la soupape 22 est ouverte et, en conséquence, le volume de gaz qui se

trouve dans les appareils 4, 5, 7, 27 et dans les cana-

lisations 6, 13, 31 peut s'écouler par la conduite 21

dans le système de rectification 23;aintenu sous vide.

A un moment ultérieur, lorsqu'on dispose de nouveau d'énergie iotrice pour les pompes de circulation des colonnes d'absorption 16, 17 et pour la soufflante à gaz mixte 3, le volune de gaz qui est bloqué sous pression dans la rartie absorption entre les soupapes 10, ll et

34, est expulsé de l'installation de la manière suivante.

Tout d'abord, l'acide chargé de NOx qui se trouve dans

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t4 les étages d'absorption 16 et 17 est soutiré dans un réservoir spécial (non représenté) et remplacé par de

l'acide dégazé. Cet acide est mis en circulation à tra-

vers les étages d'absorption 16 et 17 jusqu'à ce qu'un équilibre se soit pratiquement établi, c'est-à-dire que l'oxyde d'azote contenu dans les colonnes se soit en partie converti chiliquement en acide nitrique et se

soit en partie dissous physiquement dans l'acide circu-

lsant. Aprs ii{e cet équilibre a été atteint, la circula-

tion est interro:mpue. Le gaz bloqué dans la partie absor-

ption 9, 15-18 est alors détendu par les canalisations 3, 19 aers la che1inée 20 par ouverture de la soupape 34, la colonne d'absorption 17 étant chargée avec de l'acide azéotrope refroidi. De cette manière, la majeure partie des quantités résiduelles du NOx encore contenu dans le gaz est captée par l'acide. Le gaz final qui

* arrive dans la-che;iinée est encore dilué par l'air re-

foulé par la soufflante 3 dans la canalisation 35, lors-

que cela est nécessaire.

Exemple

Dans une installation du genre de celle qui vient d'être décrite, 200 t/jour de HfN0 concentré sont préparées. Par

un dimensionner-ent approprié du compresseur de gaz ni-

treu., des dispositions sont prises pour qu'il continue à tourner pendant 15 s encore après une interruption d'urence du fonctionnement de son dispositif d'entrai-

nenent. En mn':e temps que cet arrêt d'urgence, l'arrivée d'anmroniac dans le groupe de combustion et la désorption

sont interrompues. Tandis que le compresseur de gaz ni-

treux continue à m-archer par inertie, la partie absorp7 t ion est bloiuée, le côté refoulement du co'2presseur est -étendu vers le côté aspiration et le côté aspiration est raccordé au système de rectification maintenu sous vide,

de telle sorte que les gaz qui se trouvent du côté aspi-

ration puissent s'écouler dans la colonne. Puis l'acide

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contenu dans les colonnes d'absorption est remplacé par 6 m3 environ d'acide azéotrope dégazé et 50 m3 (Vn)

d'oxygène sont injectés dans cette partie de l'installa-

tion. L'acide est mis en circulation pendant une heure à travers lis colonnes. A la suite de quoi, la partie sous pression est détendue pendant une période de 20 mn, la colonne d'absorption physique étant chargée avec 20 m3 d'acide azéotrope. Pendant la période de détente de 20

mn, la concentration moyenne de NOx dans le gaz d'échap-

pement est de l'ordre de 600 ppm (V) et la quantité totale de N0x éliminée, calculée en tant que N02, s'élève

à 20 kg environ.

Par contre, si, dans la même installation, la quanti-

té de gaz nitreux présente lors d'un arrêt d'urgence est

évacuée de l'installation sans que l'on applique le pro-

cédé de l'invention, on doit s'attendre à un rejet de NO

qui est à peu près vingt fois plus important.

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Claims

REVENDICATII0fS

1. Procédé pour empêcher les émissions de NOx à la suite d'interruptions d'urgence dans la production d'acide nitrique par combustion catalytique d'ammoniac avec de l'air, compression des gaz nitreux de combustion et absorption chi-ique et/ou physique des gaz nitreux à partir

du courant de gaz, caractérisé en ce qu'en cas d'inter-

ruption r 'urgence, on procède aussitôt aux opérations suivantes:

a) on interrompt l'arrivée de gaz nitreux du côté aspi-

r.ation dui compresseur de gaz nitreux; b) On fait passer les gaz nitreux qui se trouvent du côté aspiration, à travers le compresseur de gaz nitreux, vers le côté refoulement; c) on bloque le volume de gaz qui se trouve du côté refoulement du compresseur de gaz nitreux, on détend vers

le côté aspiration du compresseur le volume de gaz pré-

sent dans le compresseur de gaz nitreux et on aspire dans un système sous vide le volume de gaz qui se trouve alors du côté aspiration;

et en ce qu'on procède immédiatement après ou ultérieure-

ment aux opérations suivantes: d) on extrait l'acide chargé de NOx qui se trouve dans le ou les étages d'absorption chimique et/ou physique;

e) on fait circuler de l'acide dégazé à travers les éta-

ges d'absorption chimique et/ou physique; et après éta-

blis:3emient de l'équilibre, f) on détend la partie bloquée sous pression du côté

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aval de l'absorption, le ou les étages d'absorption étant

alors chargés avec de l'acide refroidi.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au stade c), on détend le volumle de gaz qui se trouve dans le cormDresseur vers l'entrée du groupe refroidisseur

de gaz qui fait suite au groupe de combustion de l'aTmo-

niac.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on aspire dans un réservoir sous vide le volume de

:-az nr6sent du côté aspiration du compresseur.

4. Proc.éd. selon l'une qujlconque des revendications 1 à

3, caractérisé en ce qu'on mène la circulation d'acide à travers le ou les étages d'absorption, au stade e), en

présence d'oxygène ou de peroxyde d'hydrogène.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

4, caractérisé en ce qu'au stade a), on interrompt l'ar-

rivée de gz nitreux en coupant l'arrivée d'ammoniac dans

le groupe de combustion et, le cas échéant, en interrom-

pant le recyclage de l'acide chargé de NOx dans l'étage

de désorption ou de décomposition.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

, caractérisé en ce qu'au stade f), on conduit l'absorp- tion dans des conditions opératoires qui sont pratiquement

les rnrmes qu'en service normal.

7. Dispositif pour l'exécution du procédé selon l'une

quelconque des revendications 1 à 6, comprenant un groupe

de co,b1lstion pour la combustion de l'anmoniac, des éta-

ges de refroidissement des gaz nitreux, un compresseur des gaz nitreux, ainsi que des colonnes pour l'absorption chimiue et/ou physique des gaz nitreux et une turbine à

gaz final, caractérisé en ce que la durée de fonctionne-

:,ient du compresseur des gaz nitreux (7), en cas d'inter-

ruption d'urr'mce, 2st de l'ordre de 10 à 60 s, du fait que son entraîne':ent par la turbine à gaz final (12) est maintenu et en raison d'une augmentation de la masse de

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ses éléments rotatifs par rapport à un modèle normal de compresseur.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce

rue la canalisation (6) du côté refoulement du compres-

seur des.az nitreux (7) est raccordée, 3n amont de

l'organe de blocage (lO) et par une conduite de dériva-

tion (13) équipée d'une soupape (14), à la canalisation des gaz nitreux (6) entre le groupe de combustion de

l'a::moniac (4) et le refroidisseur des gaz nitreux (5).

L Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractéri-

sé en ce que la canalisation des gaz nitreux (6) est raccordée, par une conduite (21).équipée d'une soupape (22), à un réservoir maintenu sous vide, par exemple un

systè&me de rectification (23) fonctionnant sous vide.