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Procédé de sulfatation par le Gypse de la solution ammoniacale servant à l'épuration des gaz.
La demande de brevet principal est relative à un procédé de sulfatation par le gypse de la solution ammoniacale servant à l'épuration de gaz, qui permet de séparer, sans avoir recours à l'évaporation, le sulfate d'ammonium produit, et de récupérer économiquement l'ammoniaque ainsi que les acides volatils enlevés aux gaz.
Suivant ce procédé on emploie pour le lavage des gaz à. épurer une solution dont la teneur en sulfate d'ammonium est voisine de son point de saturation et l'on provoque la précipitation de ce sel, sous forme de cris- taux, par l'addition soit d'ammoniaque soit de carbonate d'am- monium à la solution*
Les présents perfectionnements ont pour objet un mode d'exécution de ce procédé suivant lequel la précipitation
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par l'ammoniaque du sulfate d'ammonium contenu dans la solu- tion. est effectuée de faon continue indépendamment de l'ab- sorption par l'ammoniaque des composés acides des gaz à épu- rer.
On peut ainsi régler séparément ces deux opérations de façon à réaliser les conditions physiques et chimiques les plus avantageuses à chacune d'elles.
Pour l'absorption des composés acides contenus dans les gaz à traiter, il importe d'éviter toute perte d'ammoniaque par entraînement dans cas gaz lorsqu'ils sortent du laveur épurateur. Il convient donc d'éviter une admission trop forte d'ammoniaque dans l'appareil épurateur. Le mode opératoire qui fait l'objet des présents perfectionnements permet d'at- teindre facilement ce résultat et d'éviter que l'absorption d'une quantité superflue d'ammoniaque donne lieu à une élé- vation nuisible de la température du liquide laveur.
Pour la précipitation du sulfate d'ammonlaque, au con- traire, la. présence d'un excès d'ammoniaque même important est plutêt favorable, car cet excès ne peut qu'activer le dépôt du précipité cristallin à obtenir. D'autre part la totalité de l'ammoniaque libre restant en circuit est réutilisée peur la précipitation successive de nouvelles quantités de sulfate d ammonium.
Afin que la même solution puisse servir aux deux usages on produit d'abord, au moyen d'une admission amplement suffisante d'ammoniaque, la précipitation du sulfate d'ammonium à éliminer de la solution concentrée destinée à servir à l'épu- ration des gaz, puis on dégage l'ammoniaque de cette solution pour la ramener à l'état neutre. Apres refroidissement à la température voulue, la solution est mise en contact avec les gaz à épurer additionnés d'une quantité appropriée d'ammonla- que libre. Pour favoriser l'absorption par le liquide laveur
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des composés formés,il est utile de munir l'appareil laveur d'un dispositif refroidisseur afin d'y maintenir la tempéra- ture la plus favorable.
La solution chargée des impuretés acides des gaz est alors envoyée au malaxeur à gypse et suit le cycle indiqué dans la demande de brevet principal avant d'être soumise de nouveau à la précipitation du sulfate d'ammonium.
Le procédé s'exécute, par exemple, de la manière sui- vante à l'aide des appareils indiqués schématiquement sur le dessin annexé.
La solution neutre et froide de sulfate d'ammonium, dont la teneur est voisine de son point de saturation, est ver- sée dans la partie supérieure d'un appareil absorbeur d'ammonia- que 22, la base duquel de l'ammoniaque libre est admise en 23. Le précipité de sulfate d'ammonium formé se dépose dans le bac à, fond conique 24, et la solution ammoniacale s'écoule en 25,traverse un échangeur de température 26 et alimente la partie supérieure d'une colonne distillatoire 27 munie d'un chauffage indirect à la vapeur d'eau 28, et relié à un con- denseur 29 pour les vapeurs dégagées chargées d'ammoniaque.
L'ammoniaque libérée qui se sépare dans ce condenseur retourne à l'appareil absorbeur 22 pour servir à nouveau à la précipitation de sulfate d'ammonium de la solution, tandis que l'eau de condensation retourne dans la colonne 27.
D'autre part, la solution chaude et approximativement neutre qui s'écoule de la partie inférieure de la colonne dis- tillât oire 27 est refroidie successivement dans l'échangeur de température 26 et dans un refroidisseur 30. Elle est en- suite admise , la partie supérieure de l'appareil laveur de gaz 2 qui est muni d'un dispositif de refroidissement 31.
Avant leur entrée en 1 dans ce laveur les gaz reçoivent en 5
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une addition d'ammoniaque suffisante pour combiner tous les composés acides des gaz à traiter. Ils en ressortent en 3 après avoir cédé leurs constituants acides à la solution am- moniacale, qui sort en 6 et est mise ensuite en contact dans le malaxeur 7 avec une suspension de gypse finement pulvérisé, après quoi elle traverse successivement le filtre 8, l'échangeur de chaleur 9, l'appareil distillatoire 10 et l'évaporateur 19, comme décrit dans la demande de brevet principal.
La solution retourne ensuite par l'échangeur de chaleur 9 et la conduite 32 à' l'appareil abaorbeur d'ammoniaque 22 pour reprendre le cycle décrit. D'autre part l'ammoniaque dégagée dans l'appareil distillatoire 10 est également ren- voyée dans l'appareil 22 par la conduite 33.
REVENDICATIONS.
1.- Mode d'exécution du procédé suivant la demande de brevet n 275813, caractérisé en ce que la précipitation par l'ammoniaque du sulfate d'ammonium contenu dans la solu- tion servant à l'épuration des gaz, est effectuée de façon con- tinue indépendamment de l'absorption par l'ammoniaque des com- posés acides de ces gaz.
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Gypsum sulfation process of the ammoniacal solution used for gas purification.
The main patent application relates to a process for sulphation by gypsum of the ammoniacal solution used for gas purification, which makes it possible to separate, without having recourse to evaporation, the ammonium sulphate produced, and to recover economically ammonia as well as volatile acids removed from gases.
According to this process is used for washing gas. purify a solution whose ammonium sulphate content is close to its saturation point and precipitation of this salt, in the form of crystals, by the addition of either ammonia or carbonate of amm - monium to the solution *
The object of the present improvements is an embodiment of this process according to which the precipitation
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by the ammonia of the ammonium sulphate contained in the solution. is carried out continuously independently of the absorption by ammonia of the acidic compounds of the gases to be purified.
These two operations can thus be regulated separately so as to achieve the most advantageous physical and chemical conditions for each of them.
For the absorption of the acid compounds contained in the gases to be treated, it is important to avoid any loss of ammonia by entrainment in the gas when they leave the scrubber-purifier. It is therefore necessary to avoid too much ammonia admission into the purifier. The procedure which forms the subject of the present improvements makes it possible to easily achieve this result and to prevent the absorption of a superfluous quantity of ammonia from giving rise to a detrimental rise in the temperature of the washing liquid. .
For the precipitation of ammonium sulfate, on the contrary, the. presence of an excess of ammonia, even large, is rather favorable, because this excess can only activate the deposit of the crystalline precipitate to be obtained. On the other hand, all of the free ammonia remaining in the circuit is reused for the successive precipitation of new quantities of ammonium sulfate.
In order that the same solution can be used for both uses, the precipitation of the ammonium sulphate to be removed from the concentrated solution intended to be used for the purification is first produced by means of an amply sufficient admission of ammonia. gases, then ammonia is released from this solution to bring it back to the neutral state. After cooling to the desired temperature, the solution is brought into contact with the gas to be purified, supplemented with a suitable quantity of free ammonia. To promote absorption by the washing liquid
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of the compounds formed, it is useful to provide the washing apparatus with a cooling device in order to maintain the most favorable temperature therein.
The solution laden with the acid impurities of the gases is then sent to the gypsum mixer and follows the cycle indicated in the main patent application before being subjected again to the precipitation of ammonium sulfate.
The process is carried out, for example, in the following manner using the apparatus shown schematically in the accompanying drawing.
The cold neutral solution of ammonium sulphate, the content of which is close to its saturation point, is poured into the upper part of an ammonia absorber 22, the base of which is free ammonia is admitted in 23. The precipitate of ammonium sulphate formed is deposited in the tank with conical bottom 24, and the ammoniacal solution flows out in 25, passes through a temperature exchanger 26 and feeds the upper part of a distillation column 27 provided with indirect heating with water vapor 28, and connected to a condenser 29 for the vapors given off loaded with ammonia.
The liberated ammonia which separates in this condenser returns to the absorber apparatus 22 to again serve for the precipitation of ammonium sulphate from the solution, while the water of condensation returns to column 27.
On the other hand, the hot and approximately neutral solution which flows from the lower part of the distillation column 27 is successively cooled in the temperature exchanger 26 and in a cooler 30. It is then admitted, the upper part of the gas scrubber 2 which is provided with a cooling device 31.
Before entering 1 in this scrubber, the gases receive in 5
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an addition of ammonia sufficient to combine all the acid compounds of the gases to be treated. They come out at 3 after having given up their acid constituents to the ammoniacal solution, which comes out at 6 and is then brought into contact in the mixer 7 with a suspension of finely pulverized gypsum, after which it passes successively through the filter 8, l 'heat exchanger 9, still 10 and evaporator 19, as described in the main patent application.
The solution then returns through the heat exchanger 9 and line 32 to the ammonia absorber 22 to resume the cycle described. On the other hand, the ammonia released in the still 10 is also returned to the device 22 through line 33.
CLAIMS.
1.- Mode of execution of the process according to patent application No. 275813, characterized in that the precipitation by ammonia of the ammonium sulphate contained in the solution used for the purification of gases, is carried out in a manner continues regardless of absorption by ammonia of the acidic compounds of these gases.