FR2531946A1 - Procede et appareils pour traiter une matiere contenant de la cellulose, par exemple de la paille, par de l'ammoniac gazeux - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR TRAITER UNE MATIERE CELLULOSIQUE, TELLE QUE DE LA PAILLE, PAR DE L'AMMONIAC GAZEUX. LE GAZ AMMONIAC EST PRODUIT DANS UNE CHAMBRE DE TRAITEMENT 6 EN CHAUFFANT UN COMPOSE CONTENANT DE L'AMMONIUM. APPLICATION A L'OBTENTION DE PRODUITS ALIMENTAIRES POUR LE BETAIL.

Description

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PROCEDE ET APPAREILS POUR TRAITER UNE MATIERE

CONTENANT DE LA CELLULOSE, PAR EXEMPLE DE LA PAILLE,

PAR DE L'AMMONIAC GAZEUX

La présente invention concerne un procédé et un appa-

reil pour traiter une matière contenant de la cellulose, telle que la paille, par de l'ammoniac gazeux Ce traitement est connu pour provoquer une augmentation considérable de la valeur alimentaire pour les animaux de la matière traitée et un appareil pour effectuer les procédés connus est connu par exemple par la demande de brevet danois numéro

2648/77.

Lorsqu'on effectue les procédés connus, l'ammoniac est apporté sous forme d'ammoniac pur liquéfié; qui; dans la plupart des pays industrialisés peut être livré aux fermes,

etc, disposant de l'appareillage nécessaire Avant le trai-

tement, l'ammoniac liquéfié est évidemment évaporé pour for-

mer de l'ammoniac gazeux d'une manière connue en soi.

Dans de nombreux pays peu industrialisés, l'ammoniac liquéfié n'est cependant pas communément disponible, ou son

coût est prohibitif pour l'utilisation dans le procédé ci-

dessus Un des premiers objectifs de la présente invention est donc de fournir un procédé du type ci-dessus, qui puisse être effectué en utilisant des sources d'ammoniac qui soient

plus aisément disponibles et/ou moins coûteuses que l'ammo-

niac liquéfié précédemment utilisé à cet effet.

Dans un premier aspect du procédé de l'invention, le premier objectif cidessus est atteint en produisant l'ammoniac gazeux à l'emplacement du traitement en libérant l'ammoniac gazeux d'un composé contenant de l'ammonium, tel que de l'hydroxyde d'ammonium en solution aqueuse ou un sel d'ammonium à l'état sec ou en solution aqueuse, par exemple

par chauffage En procédant de cette manière, il est possi-

ble d'utiliser des sources d'ammoniac qui sont beaucoup plus aisément disponibles etmoins coûteuses, même dans les pays

dits sous-développés, que l'ammoniac liquéfié, et plus fa-

ciles à manipuler.

Un autre problème auquel on sgeheurte lorsqu'on effec-

tue le traitement du type ci-dessus est la pollution de l'environnement souvent provoquée par des quantités plus ou moins importantes d'ammoniac gazeux qui s'échappe dans l'atmosphère pendant un stade du procédé de traitement, lorsque l'ammoniac en excès est éliminé de la matière après le traitement proprement dit Un second objectif de la pré-

sente invention est donc de fournir un procédé du type ci-

dessus, qui puisse être effectué sans qu'il y ait aucun risque d'échappement d'ammoniac dans l'atmosphère autrement

qu'en quantités insignifiantes.

Dans un second aspect du procédé de l'invention, le

second objectif ci-dessus est atteint en récupérant l'ammo-

niac gazeux qui reste éventuellement toujours dans le gaz ou dans le gaz et la vapeur quittant cette matière contenant

de la cellulose après l'avoir traverséeen le mettant en con-

tact avec une substance capable d'absorber réversiblement l'ammoniac gazeux, tel que l'eau ou une solution aqueuse

d'un acide capable de se combiner réversiblement avec l'am-

moniac pour former un sel d'arimonium, de préférence un acide qui soit soluble dans l'eau En procédant de cette manière, il est possible d'éliminer la totalité ou la quasi-totalité de l'ammoniac gazeux du mélange gazeux quittant la zone de traitement au cours de l'élimination de l'ammoniac en excès, de sorte que seules des quantités d'ammoniac gazeux faibles

ou nulles s'échappent dans l'atmosphère En outre, l'utili-

sation d'un procédé réversible permet d'utiliser la substan-

ce ayant absorbé l'ammoniac en excès pour produire de l'am-

moniac en vue de son utilisation dans le procédé de traite-

ment, comme il a été indiqué ci-dessus à propos du premier

aspect de l'invention.

Dans un troisième aspect du procédé de l'invention, le premier et le second aspects ci-dessus sont combinés de telle sorte que l'ammoniac gazeux est produit comme il a

été indiqué a propos du premier aspect et que l'excès éven-

tuel est récupéré comme il a été indiqué à propos du second

aspect, provoquant ainsi un recyclage de l'ammoniac éven-

tuellement non absorbé par cette matière contenant de la cellulose Ce troisième aspect prévoit aussi que l'ammoniac utilisé dans cette absorption par cette matière contenant de la cellulose, ou perdu, par exemple par des fuites, est remplacé en ajoutant des quantités appropriées du composé contenant de l'ammoniac au stade du procédé dans lequel

cette libération s'effectue.

L'appareil pour effectuer le procédé de l'invention

est du type connu en soi comprenant une chambre de traite-

ment pour recevoir la matière à traiter en faisant passer l'ammoniac gazeux à travers celle-ci, et il est caractérisé conformément à l'invention, et en vue d'effectuer le procédé dans son premier aspect tel que mentionné ci-dessus, par un espace pour contenir une substance capable d'abandonner de l'ammoniac gazeux lorsqu'elle est chauffée, et des moyens de

chauffage pour apporter de la chaleur à cette substance.

Pour effectuer le procédé dans son second aspect, l'appareil conforme à l'invention est caractérisé par un sysème de ventilateur pour transporter les milieux gazeux de cette chambre de traitement et pour les évacuer, par exemple dans l'atmosphère, et par un moyen de contact gaz/ liquide pour amener ces milieux gazeux, transportés hors de cette chambre de traitement, en contact intime avec une

substance capable d'absorber l'ammoniac gazeux avant d'éva-

-25 cuer ces milieux gazeux, par exemple dans l'atmosphère.

Pour effectuer le procédé dans son troisième aspect,

lequel, comme il est indiqué ci-dessus, constitue une com-

binaison du premier et du second aspect avec d'autres stades de procédés, l'appareil de l'invention est caractérisé par une chambre de traitement pour recevoir la matière à traiter en faisant passer à travers elle de l'ammoniac gazeux, un espace pour contenir une susbtance capable d'abandonner de l'ammoniac gazeux lorsqu'elle est chauffée, un moyen de chauffage pour apporter de la chaleur à cette substance, un système de ventilateur pour transporter les milieux

gazeux hors de cette chambre de traitement et pour les éva-

cuer, par exemple dans l'atmosphère, un moyen de contact gaz/liquide pour amener ces milieux gazeux transportés hors

de la chambre de traitement en contact intime avec une subs-

tance capable d'absorber de l'ammoniac gazeux, avant d'éva- cuer ces milieux gazeux par exemple dans l'atmosphère, et un dispositif tel que ce milieu de chauffage soit inactif

pendant les périodes au cours desquelles ce système de ven-

tilateur est actif pour transporter ces milieux gazeux hors cette chambre de traitement pour les évacuer, par exemple

dans l'atmosphère.

Dans un premier mode de réalisation pratique, l'appa-

reil de l'invention est caractérisé par un dispositif con-

sistant à placer cette substance directement au-dessous de cette chambre de traitement, en communication directe avec celle-ci, et susceptible d'être chauffée par contact direct avec ce moyen de chauffage, ce dernier étant situé à la partie inférieure d'une cuve de traitement, dont la chambre de traitement constitue la partie supérieure, et en ce que cet appareil de contact gaz/liquide comprend un laveur disposé sur le trajet des gaz de cette chambre de traitement vers l'évacuation, ce laveur étant conçu pour recevoir des liquides de lavage, soit provenant de cette substance sous la forme d'un liquide, soit d'une source extérieure de

liquide.

Dans un second mode de réalisation pratique, l'appareil conforme à l'invention est caractérisé par un dispositif consistant en ce que cette substance est placée dans un

espace séparé de cette chambre de traitement, d'o la subs-

tance sous forme de liquide peut être pompée pour former une série de jets ou une pulvérisation liquide interceptant les milieux gazeux transportés de cette chambre de traitement, soit dans un premier mode de fonctionnement, dans lequel

ces milieux gazeux circulent en circuit fermé et sont chauf-

fés par ce moyen de chauffage ou, dans un seconde mode opé-

ratoire, dans lequel les milieux gazeux, lorsqu'ils quittent ces jets ou cette pulvérisation, sont évacués, par exemple,

vers, l'atmosphère.

Dans les deuxmodes de réalisation pratiquesci-dessus, l'appareil de l'invention peut comprendre -une soupape de réglage du fonctionnement conçue pour commuter l'appareil

d'un mode de fonctionnement à l'autre.

Dans ce qui suit, l'invention est expliquée en se réfé-

rant à deux exemples non limitatifs de modes de réalisation pratiquesde l'appareil conformes à l'invention, ces deux modes de réalisation étant représentés schématiquement dans les dessins en annexe, dans lesquels

Les figures 1 à 4 représentent le premier mode de réa-

lisation dont quatre modes de fonctionnement différents,

les figures 5 et 6 représentent le second mode de réa-

lisation dans deux modes de fonctionnement différents.

Il est à noter que les tailles relatives des divers constituants tels que représentés sur les-dessins sont sans rapport avec les tailles relatives des cohstituants réels correspondants envisagés pour l'utilisation dans la pratique de l'invention, car certains constituants sont représentés avec une taille relativement grande pour plus de clarté et

pour faciliter la compréhension.

La figure -1 représente une cuve de traitement 1, qui peut être du type décrit dans la demande de brevet danois n Q 2648/77, convenablement modifiée, mais d'autres types peuvent également être utilisés Dans sa partie inférieure, la cuve de traitement 1 contient une masse d'eau 2 dans laquelle on peut dissoudre une quantité variable d'ammoniac, suivant les cas, comme il ressortira de ce qui suit Le niveau de l'eau 2 est maintenu dans des limites déterminées à l'avance au-moyen d'une soupape de xg 1 lage du niveau 3, et de l'air peut entrer dans la cuve de traitement 1 par une soupape d'orifice d'entrée de l'air 4, qui est construite comme un clapet de non retour, de telle sorte que l'air, des gaz et/ou des vapeurs ne puissent pas s'échapper de la

cuve 1 par la soupape 4.

La partie inférieure de la cuve de traitement 1 contient

en outre un serpentin de chauffage 5 qui peut être de n'im-

porte quel type d'élément chauffant approprié au chauffage

de l'eau 2 à la partie inférieure de la cuve de traitement 1.

Ainsi, le serpentin de chauffage 5 peut être un élément chauffant électrique ou un tube adéquatement contourné ou enroulé en hélice, à travers lequel on peut faire passer un agent de chauffage approprié Le serpentin de chauffage 5

peut être commandé par des moyens connus, tels qu'un thermos-

tat (non représenté) en vue de régler la température de l'eau

2 d'une manière appropriée.

Enfin, la cuve de traitement 1 contient une chambre de

traitement 6, dans laquelle la matière contenant de la cellu-

lose, par exemple de la paille, peut être placée en vue du traitement par l'ammoniac gazeux, ce procédé étant connu pour provoquer une augmentation considérable de la valeur

alimentaire pour les animaux de la paille.

A l'extérieur, la cuve de traitement 1 est reliée au côté aspiration d'un ventilateur 7, dont le côté compression est relié à un appareil de contact gaz/liquide sous la forme d'un "laveur" 8, de telle sorte que de l'air ou un mélange d'air et de gaz soit envoyé par le ventilateur 7 de la partie supérieure de la chambre de traitement 6 (ou au moins d'un

point de celle-ci ot il est probable qu'il ne se trouve pra-

tiquement pas de liquide) vers l'orifice d'entrée des gaz 9

du laveur 8.

Une autre connexion externe est un tuyau d'eau 10 avec un filtre ou tamis 11, qui communique avec l'eau 2 à la partie inférieure de la cuve de traitement 1 par la soupape de réglage du niveau 3 L'extrémité opposée du tuyau d'eau est reliée à un orifice désigné par "b" d'une soupape de réglage du fonctionnement à quatre voies 12, les trois autres orifices, désignés "a", "c" et "d", étant reliés à diverses

pièces de l'appareillage, comme il sera expliqué ci-dessous.

Dans la suite du présent ménoire, ces orifices seront dési-

gnés par 12 a-12 d La soupape de réglage du fonctionnement 12 contient un rotor de commutation de la soupape 13, qui dans ses diverses positions, lesquelles seront décrites ci-après, relient un des orifices 12 a-12 d a un orifice adjacent, ou laissent tous les orifices non connectés, c'est-àdire

bloqués ou fermés.

L'orifice 12 c de-la soupape de réglage du fonctionne-

ment 12 est relié au côté aspiration d'une pompe à liquide 18, dont le côté compression est relié à -un tuyau de liquide de lavage 19 se terminant dans un épandeur de liquide de lavage avec des ouvertures de buses de gicleurs 21 placées à l'intérieur de la partie supérieure du laveur 8 Le liquide de lavage éjecté des buses 21, après avoir traversé la zone de contact gaz/liquide du laveur, tombera ou s'écoulera dans un orifice de sortie du liquide de lavage 22, à partir duquel le liquide peut s'écouler dans un tuyau de concentré supérieur 17 à travers des soupapes appropriées vers une

première cuve de concentrat 14, une seconde cuve de concen-

trat 15 ou une cuve d'engrais liquide (non représentée) comme il est indiqué sur le dessin De la première et de la

seconde cuves de concentré 14 et 15 respectivement, le li-

quide peut s'écouler, ici encore par les soupapes appropriées, par un tuyau de concentré inférieur 16 vers l'orifice 12 a

de la soupape de réglage du fonctionnement 12.

La sortie des gaz 23 du laveur 8 peut être reliée à un dispositif d'évacuation approprié (non représenté) tel qu'une cheminée comme il est indiqué sur le dessin L'orifice 12 d

de la soupape de réglage du fonctionnement 12 est relié à-

une source d'eau appropriée (non représentée), comme il est

indiqué sur le dessin.

La figure 1 représente un stade du cycle de fonctionne-

ment, dans lequel de l'eau contenant de l'ammoniac et/ou de

l'hydroxyde d'ammonium en solution est envoyée de la premiè-

re de cuve de concentré 14, par le tuyau de concentré infé-

rieur 16, par la soupape 12 avec les orifices de connexion 12 a à 12 h de son rotor 13, par un tuyau d'eau 10 et son filtre ou tamis 11, et par la soupape de réglage de niveau 3 vers l'espace pour le liquide 2 à la partie inférieure de la cuve de traitement 1 A ce stade, la matière contenant

de la cellulose à traiter telle que la paille (non repré-

sentée), est placée ou a été placée dans la chambre de traitement 6 en vue du traitement qui sera effectué au stade suivant La soupape du réglage de niveau 3 coupe l'alimentation lorsque la surface du liquide 2 a atteint le

niveau représenté en trait plein à la figure 1.

La figure 2 montre le stade suivant du cycle de fonc-

tionnement, dans lequel le rotor de commutation 13 de la soupape de réglage du fonctionnement 12 est placé dans une

position dans laquelle tous les orifices 12 a-12 d sont fer-

més ou bloqués comme il est représenté Tout se passe dans la cuve de traitement 1, en ce sens que le serpentin de chauffage 5 est alimenté en énergie électrique ou en a Mt chauffé comme il est indiqué par les flèches, chauffant ainsi le Iiquide 2 à la partie inférieure de la cuve de traitement 1 Par ce chauffage, la température du liquide 2 est élevée en un point o de l'ammoniac gazeux (NH 3) est libéré en grande quantité, remplissant les espaces dans la matière contenant de la cellulose (non représentée) placés dans la chambre de traitement 6, et circulant (par des moyens non représentés) à travers cette matière comme il est indiqué par les flèches dans la chambre 6 Ce traitement est poursuivi pendant une période suffisamment longue pour entraîner l'amélioration désirée dans la valeur alimentaire

de la matière cellulosique telle que paille, qui est trai-

tée Si nécessaire, la soupape de réglage du fonctionnement 12 peut être placée temporairement dans la position indiquée dans la figure 1 pour permettre à du liquide contenant de

l'ammoniac supplémentaire d'être transféré hors de la pre-

mière cuve de concentré 14 ou, si on le désire, hors de la seconde cuve de concentrat 15 Lorsque le traitement est terminé, l'alimentation en énergie ou en milieu chauffé du serpentin de chauffage 5 est coupée, et l'appareillage est commuté au stade opératoire représenté à, la figure 3.

La figure 3 montre la soupape de réglage du fonctionne-

ment 12 avec son rotor de colmutation 13 dans une troisième position dans laquelle il établit une communication entre les orifices 12 b et 12 c-de la manière représentée En outre,

le ventilateur et la pompe à liquide 18 fonctionnent à pré-

sent tous les deux, entraînés par des-moteurs appropriés

(non représentés) Le fonctionnement du ventilateur 7 pro-

voque l'évacuation de l'ammoniac, qui n'a pas été absorbé par la matière traitée, de la chambre de traitement 6 comme il est indiqué par les flèches Dans la plupart des cas, l'ammoniac sera accompagné d'air et/ou de vapeur, la pression

inférieure à la pression atmosphérique créée par le ventila-

teur 7 provoquant une aspiration de l'air à travers le clapet d'entrée d'air de non retour 4 Le mélange d'ammoniac et

d'air et/ou de vapeur obtenu sera ainsi envoyé dans le la-

veur 8, pénétrant dans celui-ci par son orifice d'entrée

des gaz 9 comme il est indiqué par les flèches.

En même temps, le fonctionnement de la pompe à liquide 18 fait que le liquide est pompé de la partie inférieure de la cuve de traitement 1, par le tuyau 10, les orifices 12 b et 12 c de la soupape et le tuyau de liquide de lavage 19 dans l'épandeur de liquide de lavage 20, sortant de ses filières ou ouvertures 21 sous la forme d'une pulvérisation

ou de jets de liquide comme il est indiqué sur la figure 3.

Dans le laveur humiide, qui peut être de toute construction appropriée connue ou nouvelle et conçue selon des principes bien connus, le mélange d'ammoniac avec de l'air et/ou de la vapeur envoyé de la chambre de traitement 6 est lavé par les jets de liquide 24, de telle sorte que la plus grande partie ou la totalité de 1 'ammoniac présent dans ce -mélange est dissoute dans le liquide et évacué en solution dans le liquide par l'orifice de sortie du liquide de lavage 22 vers le tuyau de concentrat supérieur 17, et de ce tuyau 17 soit à la première et à la seconde cuve de concentrat 14 et -15 respectivement, soit à la cuve d'engrais liquide (non représentée), cette dernière solution étant intéressante en ce que la concentration de l'ammoniac dans le mélange gazeux évacuée de la chambre de traitement 6 est descendue au-dessous d'une valeur seuil, au- dessous de laquelle son

utilité pour fournir de l'ammoniac à la chambre de traite-

ment 6 comme il est décrit à la figure 1 est limitée Pour

rendre plus efficace l'opération de dissolution de l'ammo-

niac dans le liquide provenant de la partie inférieure de la cuve de traitement 1, le liquide peut être refroidi par des moyens non représentés avant d'être envoyé dans le laveur 8 L'air lavé, qui a une teneur en ammoniac gazeux très faible ou nulle, quitte le laveur 8 par l'orifice de sortie des gaz 23, pour aller directement dans l'atmosphère

ou à une cheminée (non représentée) comme il est indiqué.

La décision en ce qui concerne celle des deux cuves de concentrat 14 et 15 dans laquelle l'effluent liquide sortant du laveur 8 sera envoyé ou en ce qui concerne le transfert éventuel dans la cuve d'engrais liquide (non représentée)

peut être basée sur des mesures de la concentration en ammo-

niac ou hydroxyde d'ammonium dans l'effluent Ces mesures

peuvent être effectuées au moyen d'instruments connus, pla-

cés par exemple dans le tuyau de concentrat supérieur 17,

tels qu'un instrument mesurant la masse spécifique des li-

quides (aréomètre), et un modé opératoire possible est

d'envoyer le premier effluent ayant une concentration rela-

tivement élevée dans la première-cuve de concentrat 14, puis la portion suivante de l'effluent dont la concentration est un peu plus faible dans la seconde cuve de concentrat 15, et finalement d'évacuer le dernier effluent à concentration relativement basse, trop basse pour une utilisation efficace

comme source d'ammoniac en le chauffant dans la partie in-

férieure de la cuve de traitement comme il, est représenté

dans la figure 2, vers la cuve d'engrais liquide (non repré-

sentée) Ces opérations peuvent être effectuées soit en réglant les soupapes associées au tuyau de concentrat supé- rieur 17 et aux cuves de concentrat 14 et 15 à la main

après avoir lu les indications de cet aréomntre (non repre-

senté), ou avec les moyens (nonreprésentés) pour effectuer

automatiquement les fonctions de contrôle nécessaires, ba-

sées sur des critères identiques ou similaires en ce qui concerne la concentration de l'ammoniac ou de l'hydroxyde d'ammonium dans l'effluent traversant le tuyau de concentrat supérieur 17 La quantité de liquide à faire passer de la cuve de concentrat en question à la partie inférieure de la cuve de traitement 1 dans une opération similaire à celle représentée à la figure 1 peut ensuite être déterminée sur la base de la concentration en ammoniac et/ou hydroxyde

d'ammonium dans le liquide de la cuve de concentrat.

Comme une partie de l'ammoniac libéré dans le fonction-

nement représenté à la figure 1 et décrit en se référant à cette figure sera absorbée et/ou liée chimiquement ou d'une autre manière à la matière cellulosique (non représentée) présente dans la chambre de traitement 6 au cours du stade de fonctionnement du procédé représenté à la figure 3, et comme des quantités inférieures peuvent être perdues en raison de fuites vers l'extérieur, il sera nécessaire de

temps à autre d'ajuster la teneur en ammoniac du système.

Ceci peut être effectué soit en introduisant de l'ammoniac pur en un point approprié du système en utilisant des moyens non représentés, soit encore en introduisant une solution aqueuse d'ammoniac et/ou d'hydroxyde d'ammonium (correspondant l'"ammoniac de ménage" Ou à l'"esprit d'ammoniac"), égaiement en un point approprié du système, par exemple directement dans la masse du liquide 2 à la

partie inférieure de la cuve de traitement 1 Cette utili-

sation d'une solution aqueuse est particulièrement avanta-

geuse aux endroits o l'on ne peut pas se procurer facile-

ment de l'ammoniac liquéfié pur en raison de la technologie compliquée qu'exige sa fabrication, son stockage, son transport et sa livraison.

Si le refroidissement-du liquide 2 à la partie infé-

rieure de la cuve de traitement 1 doit prendre trop de temps avant qu'on ne puisse l'utiliser pour effectuer l'opération de lavage, c'est-à-dire l'évacuation de l'ammoniac en excès dans la chambre de traitement-6, représentée à la figure 3, il est possible de régler le système pour -un fonctionnement

tel que représenté à la figure 4 Dans le mode de fonction-

nement représenté à la figure 4, le rotor de commutation 13 de la soupape de réglage du fonctionnement 12 est réglé pour établir -une communication entre les orifices 12 c et 12 d de la valve, permettant ainsi d'utiliser de l'eau d'une alimentation en eau telle que de l'eau de la ville à une température assez basse, par exemple entre 7 et 90 C (suivant évidemment la température du sol dans la région concernée)

qui n'a pas à être refroidie avant l'utilisation à cet effet.

Le système peut ensuite être réglé sur le mode indiqué à la

figure 3 dès que l'eau qui entre ou sort dans la partie in-

férieure de la cuve de traitement 1 a eu suffisamment de temps pour refroidir, sinon on risquerait d'augmenter la teneur totale en eau du système dans une mesure incompatible avec les dimensions des cuves et tuyaux Cet excès d'eau peut évidemment être évacué dans la cuve à engrais liquide

(non représentée) par le tuyau de concentrat supérieur 17.

Lorsque le traitement représenté à la figure 2 et

l'élimination et-la récupération de l'ammoniac en excès re-

présenté dans les figures 3 et 4, sont terminés, la matière

cellulosiqueliquide traitée, telle que de la paille (non re-

présentée) peut être éliminée de la chambre de traitement 6, et un nouveau cycle tel que décrit dans la figure 1 peut

être mis en route.

Le rôle du filtre ou tamis 11 est, en particulier dans

le mode de fonctionnement représenté a la figure 3, d'évi-

ter que de la matière solide telle que des petits brins de paille, entrent dans les divers constituants du système et compromettent leur fonctionnement correct Ceci s'applique en particulier aux ouvertures des buses ou gicleurs 21 du laveur 8, et à un degré moindre à la soupape de réglage du fonctionnement 12, à, la pompe à liquide 18 et aux diverses soupapes associées aux cuves de concentrat 14 et 15, ainsi

qu'à l'alimentation en eau En plaçant la soupape de régla-

ge du niveau 3 entre le filtre ou tamis 11 et l'orifice 12 b de la soupape, on protège aussi la soupape de réglage du niveau elle-même de cette matière solide, sa situation de l'autre côté du filtre telle que représentée a uniquement pour but de faciliter la compréhension des principes de l'invention. Dans les figures 5 et 6, qui montrent un autre mode de réalisation de l'invention, on a représenté chacun des deux modes de fonctionnement; le premier mode, représenté dans la figure 5, comprend l'application de chaleur pour libérer l'ammoniac du traitement de la matière cellulosique, telle que de la paille, tandis que le second mode, représenté à la figure 6, comprend l'élimination de l'ammoniac en excès de cette matière et la récupération de l'ammoniac en excès

en vue de son usage ultérieur.

Les constituants représentés dans les figures 5 et 6 sont les suivants une cuve de traitement 31 avec une soupape d'entrée de l'air 34 et une chambre de traitement 36, une conduite de sortie du gaz 40 reliant la chambre de traitement 36 à, un appareil de contact gaz/liquide 38 contenant un épandeur de liquide 50 avec des ouvertures de buses ou de gicleurs 54 et un certain nombre de déflecteurs pour éliminer l'humidité 39, cet appareil 38 étant conçu pour contenir une quantité de liquide 32,

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une pompe à liquide 48 conçue pour pomper du liquide de la partie inférieure de l'appareil de contact gaz/liquide

38 par un tuyau de liquide sous pression 49 vers cet épan-

deur de liquide 50, un ventilateur 37 destiné à envoyer du gaz de la partie supérieure de l'appareil de contact gaz/liquide 38 par une soupape de réglage du fonctionnement à trois voies 42 avec des orifices a, b et c (désignés ci-après par 42 a, 42 b et 42 c), et un tiroir de'commutation de la soupape 43, une conduite de retour du gaz 33 avec un élément chauffant 35 placé dans celle-ci, et un tuyau d'évacuation 53 reliant la valve 42,par

exemple à une cheminée.

Dans le mode de fonctionnement représenté à la figure 5, le tiroir de commutation de la soupape 43 est réglé dans la position indiquée, reliant l'orifice 42 a à l'orifice 42 b, reliant ainsi le côté compression du ventilateur 37 à la conduite de retour des gaz 33 avec l'élément chauffant , qui dans ce mode de fonctionnement est disposé de façon à chauffer le gaz traversant la conduite 33 comme il est indiqué par les flèches, soit en l'alimentant en énergie électrique, soit en y faisant passer un agent chauffant approprié. Au cours des deux modes de fonctionnement représentés

dans les figures 5 et 6, respectivement, la matière à trai-

ter,telle que de la paille (non représentée)> est présente dans la chambre de traitement 36 l'opération du procédé qui consiste à éliminer de la matière traitée de la chambre et à placer une nouvelle matière à traiter dans la chambre

de traitement 36 n'est pas représentée dans les dessins.

La soupape 42 étant réglée comme il est indiqué dans la figure 5, le gaz, ou plutôt un mélange d'air, d'ammoniac et de vapeur d'eau, circulera en circuit fermé comme il est

indiqué par les flèches Ceci signifie que la chaleur four-

nie par l'élément chauffant 35 au gaz s'écoulant dans la

conduite de retour 33 s'échauffera suffisamment pour chauf-

fer les pulvérisations ou jets 54 de liquide contenant de l'hydroxyde d'ammonium sortant des ouvertures de buses ou

de gicleurs 5-1, de façon à en libérer de l'ammoniac gazeux.

Cet ammoniac gazeux s'écoulera à travers les chicanes 39, qui élimineront les gouttes de liquide éventuelles restant

de la pulvérisation 54, et à travers le ventilateur 37, en-

voyant le gaz à travers la soupape 42 (orifices 42 a et 42 b) et il reviendra par la conduite de retour 33, o il reçoit la chaleur supplémentaire pour compenser la chaleur perdue en route depuis l'élément chauffant 35 au cours du cyle précédent.

On notera que dans ce mode de fonctionnement, le systè-

me a pour effet de libérer de l'ammoniac gazeux du liquide 32 à la partie inférieure de l'appareil de contact gaz/ liquide 38 et de traiter la matière (non représentée) dans

la chambre de traitement 36 par l'ammoniac ainsi libéré.

L'ammoniac utilisé dans le procédé ou perdu par des fuites peut être compensé, soit en fournissant-de l'ammoniac pur liquéfié ou gazeux en un point approprié du système tel que la partie supérieure de la chambre de traitement 36 ou la conduite de retour des gaz 33, soit en ajoutant une solution aqueuse à la solution déjà présente à la partie inférieure del'appareil de contact gaz/liquide 38 sous la forme du

liquide 32.

On notera que dans le mode de fonctionnement représenté la figure 5, l'appareil de contact gaz/liquide 38 joue le rôle de "libérateur d'ammoniac", en raison de la fourniture de chaleur, provenant de l'élément chauffant 35, au liquide contenant de l'ammoniac sous la forme d'une pulvérisation 54

dans l'appareil 38.

Contrairement à la situation représentée à la figure 5, la figure 6 représente un mode de fonctionnement dans lequel l'appareil de contact gaz/liquide 33 joue le-même rôle de "laveur" que le constituant 8 représenté dans les figures

1 à 4 Dans le mode de fonctionnement représenté à la figu-

re 6, la pompe à liquide 48 et le ventilateur 37 fonction-

nent tous deux selon le mode représenté à la figure 5, mais en raison de la modification du réglage de la soupape de réglage du fonctionnement 42, reliant à présent le côté sortie du-ventilateur 37 au tuyau d'évacuation 53 (par les

orifices de soupape 42 a et 42 c), le gaz sortant de la cham-

bre de traitement 36 est maintenant envoyé dans l'atmosphère.

Comme l'élément 35 ne chauffe plus le gaz, la pulvérisation

de liquide relativement froid 54 dissoudra l'ammoniac pré-

sent dans le mélange gazeux provenant de la chambre de traitement, de telle sorte que de l'air ne contenant qu'une quantité d'ammoniac faible ou nulle sortira par le tuyau

d'évacuation 53.

Comme il n'y a plus de retour de mélange gazeux par -la conduite de retour 33, étant donné que l'orifice 42 b de la soupape est fermé ou bloqué, l'action du ventilateur 37 créera une dépression dans la chambre de traitement 36, laquelle dépression provoquera l'ouverture de la soupape d'entrée d'air 34, et l'admission d'air atmosphérique,

lequel air traversera la matière cellulosique (non repré-

sentée) et contribuera à l'élimination de l'ammoniac en excès de la matière, d'une manière semblable au mode de

fonctionnement représenté aux figures 3 et 4 ci-dessus.

Das les exemples ci-dessus, on a cité comme liquide contenant de l'ammoniac une solution d'hydroxyde d'ammonium (NH 4 OH) Il entre cependant, dans le domaine de l'invention, d'utiliser d'autres solutions ou même des substances solides capables d'absorber l'ammoniac et de le libérer à nouveau, par exemple par chauffage, pourvu que le processus soit réversible de façon à permettre d'utiliser pratiquement la

même substance contenant des quantités plus ou moins impor-

tantes d'ammoniac physiquement ou chimiquement liées pour produire et récupérer l'ammoniac respectivement Le procédé et l'appareil de l'invention ne sont pas limités à ce qui

est représenté dans les dessins et expliqué dans la descrip-

tion ci-dessus, car le domaine de l'invention est défini

dans les revendications ci-après.

18 -

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement d'une matière cellulosique telle que de la paille, en faisant passer à travers elle de l'ammoniac gazeux, caractérisé: a) en ce que l'ammoniac gazeux est produit ainsi qu'il est requis sur l'emplacement de traitement, en libérant de l'ammoniac gazeux d'une substance capable, de façon réversible, de produire du gaz ammoniac, par exemple par chauffage, et/ou b) en ce que l'ammoniac gazeux restant éventuellement dans le gaz ou dans le gaz et la vapeur quittant cette matière cellulosique après l'avoir traversée est récupéré en l'amenant en contact avec une substance capable d'absorber réversiblement

de l'ammoniac gazeux.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite substance capable de produire du gaz ammoniac de façon réversible est constituée par l'hydroxyde d'ammonium en solution aqueuse ou un sel d'ammonium à l'état sec ou en

solution aqueuse.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la substance capable d'absorber le gaz ammoniac de façon réversible est constituée par de l'eau ou une solution aqueuse d'un acide susceptible de se combiner réversiblement avec l'ammoniac pour former un sel d'ammonium, de préférence

un sel d'ammonium soluble dans l'eau.

4 Procédé caractérisé s a) en ce que l'ammoniac gazeux est produit comme indiqué dans la revendication 1, paragraphe a, et l'excès éventuel est récupéré comme indiqué dans la revendication 1, paragraphe b, en utilisant la m&me substance, provoquant ainsi un recyclage de l'ammoniac éventuellement non absorbé par cette matière cellulosique, et b) en ce que l'ammoniac utilisé par cette absorption par cette matière cellulosique, ou perdu, par exemple par des fuites, est remplacé en ajoutant des quantités appropriées de la substance contenant de l'ammoniac au stade du procédé 19 -

dans lequel cette libération s'effectue.

5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications I à 4, et comprenant:

a) une chambre de traitement ( 6, 36) pour recevoir la matière à traiter en faisant passer de l'ammoniac gazeux à travers elle, caractérisé par b) un espace pour contenir une substance ( 2, 32) capable de libérer de l'ammoniac gazeux lorsqu'elle est chauffée# et c) des moyens de chauffage ( 5, 35) pour fournir de la

chaleur à cette substance ( 2, 32).

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par: a) des moyens de ventilation ( 7, 37) pour transporter les milieux gazeux de cette chambre de traitement ( 6, 36) et pour les évacuer, par exemple vers l'atmosphère, et b) des moyens de contact gaz/liquide ( 8, 38) pour amener ces moyens gazeux transportés depuis cette chambre de traitement ( 6, 36),en contact intime avec une substance ( 2, 32) capable d'absorber de l'ammoniac gazeux, avant d'évacuer ces milieux gazeux, par exemple vers l'atmosphèree

7 Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5,

caractérisé par: a) une chambre de traitement ( 6, 36) pour recevoir la matière à traiter en faisant passer de l'ammoniac gazeux à travers elle, b) un espace pour contenir une substance ( 2, 32) capable de libérer de l'ammoniac gazeux lorsqu'elle est chauffée, c) des systèmes de chauffage ( 5, 35) pour fournir de la chaleur à cette substance ( 2, 32), d) des moyens de ventilation ( 7, 37) pour transporter ces milieux gazeux depuis cette chambre de traitement ( 6, 36) et les évacuer, par exemple dans l'atmosphère& e) des systèmes de contact gaz/liquide'( 8, 38) pour amener ces milteux gazeux -transportés partir de la chambre de traitement ( 6, 36) en contact intime avec une substance ( 2, 32) capable d'absorber de l'ammoniac gazeux, avant d'évacuer - ces milieux gazeux, par exemple dans l'atmosphère, et f) la mesure selon laquelle ces moyens de chauffage ( 5, 35) sont inactifs pendant les périodes au cours desquelles ces moyens de ventilation ( 7, 37) sont actifs pour le transport de ces milieux gazeux depuis cette chambre de traitement ( 6, 36) et pour les évacuer, par exemple dans l'atmosphère.

8. Appareil selon l'une des revendications 5, 6 et 7,

caractérisé par les mesures selon lesquelles cette substance ( 2) est placée directement au-dessous de cette chambre de traitement ( 6) en communication directe avec celle-ci et est conçue pour être chauffée par contact direct avec ce système de chauffage ( 5), ce dernier étant disposé à la partie inférieure d'une cuve de traitement ( 1), dont la chambre de traitement ( 6) constitue la partie supérieure (figures 1 à 4), et en ce que cet appareil gaz/liquide comprend un laveur ( 8) disposé dans le trajet du gaz de cette chambre de traitement vers l'évacuation, ce laveur étant conçu pour recevoir un liquide de lavage, provenant soit de cette substance ( 2) sous la forme d'un liquide (figure 3) soit d'une alimentation

externe en liquide (figure 4).

9. Appareil selon l'une des revendications 5, 6 et 7,

caractérisé par les mesures selon lesquelles cette susbtance ( 32) est placée dans un espace ( 38),séparé de cette chambre de traitement ( 36), duquel espace la substance sous forme de liquide peut être pompée (par 48) pour former une série de jets ou une pulvérisation de liquide ( 54) interceptant les milieux gazeux transportés depuis cette chambre de traitement ( 36), soit dans un premier mode de fonctionnement (figure 5) dans lequel ces milieux gazeux circulent en circuit fermé et sont chauffés par ce moyen de chauffage ( 35), soit dans un second mode de fonctionnement (figure 6), dans lequel les milieux gazeux lorsqu'ils quittent ces jets ou pulvérisations, sont

évacués, par exemple dans l'atmosphère.

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10. Appareil selon l'une des revendications S à 9,

caractérisé par des systèmes de soupapes de commande du fonctionnement ( 12, 42), conçus pour commuter l'appareil d'un

mode de fonctionnement à l'autre.