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Perfectionnements dans la fabrication du chlorure de chaux.
La présente invention concerne des perfectionnements à la fabrication continue, dans un appareil agitateur., de chlorure de chaux (qu'il s'agisse du chlorure ordinaire ou de la qualité dite tropicale) par réaction de chaux partiel- lement ou totalement éteinte ou de chaux partiellement chlorurée sur du chlore dilué circulant en contre-courant.
Les conditions sont donc nettement différentes de celles réalisées dans d'autres procédés tel que le procédé des chambres Weldon où on utilise du chlore concentré et où la @
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chaux n'est pas agitée.
Il est connu qu'on peut obtenir du chlorure de chaux en faisant circuler et en agitant de la chaux éteinte, de préférence dans un tube rotatif, en contre-courant de chlore gazeux plus ou moins dilué dans l'air. Mais jusqu'à présent la production d'un appareil de ce genre était toujours limitée, non seulement par la vitesse de réaction qui exige entre la chaux et le chlore un temps de contact de l'ordre de 8 heures mais encore par les possibilités de dispersion de la chaleur dégagée.
Les seuls moyens utilisés jusqu'ici pour l'élimination de cette chaleur étaient le rayonnement ou le refroidissement extérieur ainsi que la circulation d'un grand volume d'air éventuellement refroidi avant son en- trée dans l'appareil et quittant celui-ci à température élevée.' L'évaporation d'une partie de l'eau de réaction absorbe éga- lement une certaine quantité de chaleur, mais en réalité tou- tes les tentatives d'augmentation de production'ont toujours eu pour conséquence l'obtention d'un chlorure de chaux trop peu concentré.
D'autre part, dans le but d'obtenir finalement un produit peu hydraté, la tendance a toujours été d'éliminer l'humidité autant que possible et on a même proposé à cet effet de sécher l'air de circulation.
Or, nous attribuons les difficultés rencontrées dans l'augmentation de production tout en maintenant un titre élevé, non seulement à la redécomposition due à une tempéra- ture excessive, mais encore à la dessication prématurée de la chaux partiellement chlorurée à un point tel que la chlo- ruration ultérieure devient très lente, sinon impossible.
Et nous avons ainsi trouvé qu'il est possible de produire très rapidement du chlorure de chaux à très haut @
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titre dans un appareil agitateur quelconque en y introdui- sant de l'eau durant l'opération. On évite de cette façon la dessication prématurée, et la réaction peut s'effectuer en un temps très court, de sorte que le rendement de l'ap- pareil se trouve considérablement augmenté.
Une des principales caractéristiques de la présente invention réside d'ailleurs dans l'introduction de l'eau sous forme liquide: son évaporation constitue un moyen de refroidissement très efficace qui contribue à l'obtention des avantages signalés. Aussi l'eau est-elle de préférence introduite, dans la zone de réaction maximum, convenable- ment "atomisée" au moyen d'un pulvérisateur approprié. Quant à la quantité d'eau à utiliser, elle est réglée notamment par la production, le volume de gaz en circulation et le degré d'humidité désiré dans le chlorure de chaux produit.
La pulvérisation de l'eau présente encore cet avantage supplémentaire de réduire considérablement les poussières dans les gaz sortants.
L'injection d'eau liquide permet en outre d'utili- ser de la chaux partiellement éteinte ou complètement étein- te ou encore déjà partiellement chlorurée.
Voici quelques exemples d'application.
1 ) La production d'un tube rotatif en fonte de 6 m. de long et 0,90 m. de diamètre a été portée de moins de 1T/jour à plus de 2,6 T/jour par injection de 85 à 90 litres d'eau par T. de chlorure de chaux produite.
2 ) Dans le même appareil l'injection de 680 litres d'eau par jour a permis de porter la production à 4 T/jour.
3 ) Dans un tube rotatif de 18 m. de long environ, capable de produire normalement 4 - 5 T/jour de chlorure de chaux, à partir de chaux contenant déjà 8 - 10 % de chlore n
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actif, la production a été augmentée à 8 - 10 T/jour par injection de 300 litres d'eau environ par jour, la quantité de chaux traitée, la vitesse de rotation et la circulation de chlore et d'air ayant été doublées.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée par ces exemples. Comme il a été dit plus haut la quantité d'eau à injecter dépend d'un grand nombre de facteurs. Les exemples cités montrent même que'le rapport eau - chaux n'est pas constant : peut varier avec le type d'appareil employé, avec la température de l'atmosphère et la température des gaz entrants et il peut augmenter avec la production.
D'une façon générale le rapport eau-chaux devra être tel, que l'évaporation de l'eau soit capable d'absor- ber tout l'excédent de chaleur afin d'éviter, comme nous l'avons exposé, le séchage prématuré et toute élévation ex- cessive de la température.
Certains des avantages signalés peuvent être réalisés par l'emploi de chaux très hydratée, c'est-à-dire contenant une proportion d'eau supérieure à celle correspon- dant à l'hydrate de calcium, mais il est préférable d'intro- duire séparément de l'eau liquide pulvérisée car on peut ainsi régler la température, accélérer la réaction et ré- duire la quantité de poussière entraînée.
D'ailleurs l'utilisation de la chaux très humide comporte des inconvénients nombreux dont le principal réside dans la difficulté de l'introduire d'une façon régulière par des moyens mécaniques.
L'eau sous forme de vapeur est également beaucoup moins efficace que l'eau liquide puisqu'on ne réalise pas ainsi la réfrigération procurée par la vaporisation.
Conformément à-une variante de la présente invention
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on peut obtenir du chlorure de chaux très concentré de la qualité dite "tropical" parce qu'elle contient seulement de
1 à 11/2 % d'humidité par exemple, et de ce fait convient parfaitement aux pays à climat très chaud, en traitant de la chaux éteinte ou partiellement chlorurée par des gaz chlorés chauds tout en ajoutant l'eau nécessaire pour éviter la dessication prématurée.
On a proposé de produire le chlorure de chaux "tropi- cal" en séchant au moyen d'un courant d'air chaud dans une opération séparée, du chlorure ordinaire antérieurement ob- tenu (brevet anglais 242.805) ou bien encore, au cours d'une seule et même opération, en éliminant l'humidité en excès par la chaleur de réaction et par la circulation d'un grand volume de chlore dilué.
Nous avons essayé d'effectuer l'opération en une seule fois en introduisant des gaz de circulation chauds, mais le produit obtenu est toujours de concentration insuffisante si le degré de dessication nécessaire est atteint. Nous at- tribuons ce résultat défectueux au séchage prématuré du chlorure. La présente invention permet au contraire d'utili- ser des gaz chauds à l'entrée, l'injection d'eau dans l'ap- pareil (qui peut être un tube rotatif) évitant la dessica- tion prématurée du produit et assurant une chloruration parfaite; le chlorure est d'ailleurs séché ensuite par ces gaz chauds au fur et à mesure de son avancement dans l'ap- pareil.
L'injection d'eau froide a, en somme, cet effet remarquable de permettre la fabrication en une seule opéra- tion de chlorure de chaux sec et très concentré parce qu'il devient ainsi possible d'employer des gaz chauds à l'entrée tout en évitant les inconvénients qui en résultent. De plus, outre qu'elle évite la dessication prématurée et qu'elle
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abaisse localement la température en absorbant de la chaleur par évaporation, l'eau apparaît comme un catalyseur de la réaction. On peut également injecter de la vapeur ou employer de la chaux contenant un excès d'humidité mais les résul- tats sont moins avantageux et nous préférons l'eau à l'état liquide pour les raisons exposées.
-:- REVENDICATIONS -:- -----------------------------
1 ) Procédé de fabrication de chlorure de chaux par la réaction d'un grand volume de chlore dilué circulant en contre-courant sur de la chaux partiellement ou complè- tement éteinte, ou partiellement chlorurée, maintenue en agitation, caractérisé par l'introduction d'eau dans la zone de chloruration.
2 ) Procédé de fabrication de chlorure de chaux par circulation d'un grand volume de chlore dilué en contre-cou- rant sur de la chaux éteinte ou partiellement éteinte ou de la chaux partiellement chlorurée, maintenue en agitation, caractérisé par l'introduction d'eau à l'état liquide et pulvérisé dans la zone de chloruration.
5 ) Procédé de fabrication de chlorure de chaux par circulation d'un grand volume de chlore dilué circulant en contre-courant sur de la chaux éteinte ou de la chaux partiellement chlorurée, maintenue en agitation, caracté- risé par le fait que la matière solide présente un excès d'humidité à son entrée dans la zone de chloruration.
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Improvements in the manufacture of lime chloride.
The present invention relates to improvements in the continuous manufacture, in an agitating apparatus, of chloride of lime (whether it is ordinary chloride or of the so-called tropical quality) by reaction of partially or completely slaked lime or of lime. partially chlorinated lime on dilute chlorine flowing in counter-current.
The conditions are therefore distinctly different from those achieved in other processes such as the Weldon chamber process where concentrated chlorine is used and where the @
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lime is not stirred.
It is known that lime chloride can be obtained by circulating and stirring slaked lime, preferably in a rotating tube, in countercurrent with more or less diluted chlorine gas in air. But until now the production of an apparatus of this kind was always limited, not only by the speed of reaction which requires between lime and chlorine a contact time of the order of 8 hours but also by the possibilities of dispersion of the heat generated.
The only means used until now for the elimination of this heat were the radiation or the external cooling as well as the circulation of a large volume of air possibly cooled before its entry in the apparatus and leaving this one to. high temperature.' Evaporation of part of the water of reaction also absorbs a certain amount of heat, but in reality all attempts to increase production have always resulted in obtaining a chloride of lime too little concentrated.
On the other hand, in order to finally obtain a poorly hydrated product, the tendency has always been to remove moisture as much as possible and it has even been proposed for this purpose to dry the circulating air.
However, we attribute the difficulties encountered in increasing production while maintaining a high titre, not only to the redecomposition due to excessive temperature, but also to the premature desiccation of the partially chlorinated lime to such an extent that the Subsequent chlorination becomes very slow, if not impossible.
And so we have found that it is possible to produce very high lime chloride very quickly.
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title in any agitating apparatus by introducing water therein during the operation. In this way, premature drying is avoided, and the reaction can be carried out in a very short time, so that the efficiency of the apparatus is considerably increased.
One of the main characteristics of the present invention resides moreover in the introduction of water in liquid form: its evaporation constitutes a very effective cooling means which contributes to obtaining the advantages indicated. Accordingly, the water is preferably introduced into the maximum reaction zone suitably "atomized" by means of a suitable sprayer. As for the quantity of water to be used, it is regulated in particular by the production, the volume of gas in circulation and the degree of humidity desired in the lime chloride produced.
The spraying of the water also has this additional advantage of considerably reducing the dust in the outgoing gases.
The injection of liquid water also makes it possible to use lime which is partially slaked or completely extinguished or even partially chlorinated.
Here are some application examples.
1) The production of a 6m cast iron rotating tube. long and 0.90 m. in diameter was increased from less than 1T / day to more than 2.6 T / day by injection of 85 to 90 liters of water per T. of lime chloride produced.
2) In the same device, the injection of 680 liters of water per day made it possible to increase the production to 4 T / day.
3) In an 18 m rotating tube. long approx, capable of producing normally 4 - 5 T / day of lime chloride, from lime already containing 8 - 10% chlorine n
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active, the production was increased to 8 - 10 T / day by injecting about 300 liters of water per day, the quantity of lime treated, the speed of rotation and the circulation of chlorine and air having been doubled.
It goes without saying that the invention is not limited by these examples. As mentioned above, the amount of water to be injected depends on a large number of factors. The examples cited even show that the water-lime ratio is not constant: it can vary with the type of device used, with the temperature of the atmosphere and the temperature of the incoming gases and it can increase with production.
In general, the water-lime ratio must be such that the evaporation of the water is capable of absorbing all the excess heat in order to avoid, as we have explained, premature drying. and any excessive rise in temperature.
Some of the advantages pointed out can be realized by the use of lime that is highly hydrated, that is to say, containing a proportion of water greater than that corresponding to calcium hydrate, but it is preferable to introduce This can be done separately from sprayed liquid water, since this can regulate the temperature, accelerate the reaction and reduce the amount of dust entrained.
Moreover, the use of very wet lime has numerous drawbacks, the main one of which is the difficulty of introducing it regularly by mechanical means.
Water in vapor form is also much less efficient than liquid water since the refrigeration provided by vaporization is not thus achieved.
According to a variant of the present invention
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highly concentrated lime chloride of the so-called "tropical" quality can be obtained because it contains only
1 to 11/2% humidity for example, and therefore perfectly suited to countries with very hot climates, by treating slaked lime or partially chlorinated with hot chlorinated gases while adding the water necessary to avoid desiccation premature.
It has been proposed to produce "tropical" lime chloride by drying by means of a stream of hot air in a separate operation, from the ordinary chloride previously obtained (British Patent 242,805) or alternatively, in the course of drying. 'one and the same operation, removing excess humidity by the heat of reaction and by the circulation of a large volume of dilute chlorine.
We have tried to carry out the operation in one go by introducing hot circulating gases, but the product obtained is always of insufficient concentration if the necessary degree of desiccation is reached. We attribute this faulty result to the premature drying of the chloride. The present invention, on the contrary, allows the use of hot gases at the inlet, the injection of water into the apparatus (which may be a rotating tube) preventing premature drying of the product and ensuring perfect chlorination; the chloride is moreover then dried by these hot gases as it advances in the apparatus.
The injection of cold water has, in sum, the remarkable effect of allowing the manufacture in a single operation of dry and highly concentrated lime chloride because it thus becomes possible to use hot gases at the inlet. while avoiding the resulting inconveniences. In addition, in addition to preventing premature desiccation and
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locally lowers the temperature by absorbing heat by evaporation, water appears as a catalyst of the reaction. It is also possible to inject steam or employ lime containing excess moisture, but the results are less favorable and we prefer water in the liquid state for the reasons stated.
-: - CLAIMS -: - -----------------------------
1) Process for the manufacture of chloride of lime by the reaction of a large volume of dilute chlorine circulating in countercurrent on partially or completely slaked lime, or partially chlorinated, maintained in agitation, characterized by the introduction of water in the chlorination zone.
2) Process for manufacturing lime chloride by circulating a large volume of diluted chlorine by countercurrently over slaked or partially slaked lime or partially chlorinated lime, maintained in stirring, characterized by the introduction of water in liquid state and sprayed into the chlorination zone.
5) Process for manufacturing lime chloride by circulating a large volume of dilute chlorine circulating in countercurrent over slaked lime or partially chlorinated lime, maintained in stirring, characterized in that the solid matter exhibits excess moisture as it enters the chlorination zone.