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Publication number: BE388895A
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Description


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  Procédé de désulfuration. 



   On a déjà maintes fois cherché à désulfurer les gaz qui contiennent de l'anhydride sulfureux ou de l'acide sulfhydrique, par addition de l'un ou l'autre des deux gaz et formation de soufre, suivant la réaction connue : 
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Pour des raisons connues, on ne fait cependant qu'un emploi très restreint, ou même nul de cette réaction. 



   D'un autre côté, on a employé, pour la désulfuration de    gaz, de la chaux ; ceprocédé est, dans la plupart des cas,trop   coûteux par ce que les combinaisons de calcium et de soufre qui en résultent ne peuvent pas être facilement régénérées et réem - ployées à la fixation nouvelle de soufre. 



   Le procédé formant l'objet de la présente invention utilise bien aussi l'acide sulfhydrique et l'anhydride sulfureux, mais pas dans le sens de la réaction citée en premier lieu, cette 

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 réaction n'intervenant qu'accessoirement et dans des limites très faibles. Le SO2 sert dans ce procédé à retransformer les combinaisons provenant de l'action de HS2 avec séparation de soufre, à nouveau en combinaisons qui réagissent à nouveau avec H2S comme précédemment. 



   L'anhydride ou l'acide sulfureux forment des sulfites. 



  Par H2S, on forme de ce sulfite, et par séparation de soufre, une combinaison - un sulfure - capable de reformer le sulfite par traitement par SO2. 



   Comme SO2 ou H2 SO3 forment, en présence d'eau et sous conditions appropriées, l'acide sulfurique, il peut se former des sulfates en faible quantité. Ceux-ci sont cependant égale - ment réduitspar H2S. 



   Pour ces réactions, on emploie des métaux ou des combinai - sons appropriées de ceux-ci, par exemple les métaux des groupes alcalin et alcalino-terreux, en particulier le calcium et ses combinaisons, par exemple le carbonate, le sulfite et le sulfure 
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 Ca C03 + S02 Ca S03 t C  2 Ca 8 3 i 3 H2 S = Ca S : 3 S i H2 0 2 Ca S + 3  2 2 Ca SO 34 3 s 
Pour mettre en oeuvre le procédé, on remplit de l'une des dites combinaisons de calcium un réservoir et on fait passer sur cette combinaison le gaz correspondant. Par exemple, le réser - voir est rempli de Ca SO3, et on fait passer un gaz contenant de l'acide sulfhydrique, ou de l'acide sulfhydrique même. Dans ce ca,s, c'est la seconde réaction ci-dessus qui se produit, le soufre se sépare et le sulfite est transformé en sulfure.

   Le soufre libre est alors enlevé par lavage à l'eau ou à la va - peur, après quoi on fait agir SO2 sur le sulfure restant ; il se reforme un sulfite et le soufre libre peut être à nouveau enlevé par lavage.      



   Inversement, le sulfure peut d'abord être versé dans le 

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 réservoir, auquel cas on emploie le SO2 en premier lieu. 



   Dans le mode de travail décrit, l'action du procédé est complète ; l'acide sulfhydrique et l'anhydride sulfureux ne se retrouvent en aucun cas à la sortie du réservoir, et la transformation des combinaisons de calcium de sulfure en sulfite et inversement se poursuit uniformément et se répète sans fin. 



   Il est également possible d'amener simultanément les deux gaz, mélangés en proportions exactes, car la transformation des combinaisons de calcium se réalise de la même façon. Même pour des gaz qui ne contiennent que peu de H2S ou de SO2, les réactions se produisent quantitativement. 



   Exemple I. Du gaz à l'eau contenant 0,5 % en volume de H2S a été mélangé, suivant la réaction 
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 2 H2 S S02 - = 2 H 2   3 S à de l'anhydride sulfureux, et envoyé sur du carbonate de cal- cium. A la sortie du réservoir, il n'y avait plus aucun des gaz à teneur de soufre, tandis que le soufre pouvait être en - levé par le bas, par lavage. Il va de soi qu'on prend en con - sidération la question de présence d'humidité, spécialement 
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 dans la réaction 2 Ca S + 3 S 02 2 Ca S 03 + 3 S . 



  Les réactions intermédiaires qui peuvent se passer sont sans intérêt ni influence pour le procédé. L'essentiel est que les combinaisons du calcium sont toujours réemployées et que le soufre est toujours séparé. 



   Quand on travaille de telle façon qu'il y a autant de H2S que de SO2 dans le mélange gazeux en traitement, on ne peut alors empêcher la formation d'acides thioniques. Dans ce cas, une partie des sulfites se dissout dans l'acide sulfuri - que et est entraînée avec celui-ci au lavage. Les défautsen résultant sont éliminés en conduisant le gaz à teneur de H2 S, par exemple le gaz d'éclairage, le gaz à l'eau, le gaz de li - gnite, etc. d'abord au travers du liquide s'écoulant vers le bas 

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 (liquide contenant les acides thioniques), ce qui détermine une réduction de ces acides avec séparation de soufre et pré - cipitation des combinaisons calciques solubles dans l'acide. 



  Ce n'est que quand le mélange gazeux contenant de l'acide sulfhydrique a quitté le liquide enlevé par lavage, qu'on y ajoute le S02 . 



   Quand par contre, au travers du réservoir à sulfite ou sulfure, on ne fait pas passer ensemble, mais bien alternative - ment, les gaz à teneur de H2S respectivement les gaz contenant du H2S et du S02, respectivement les gaz contenant du SO2,les défauts mentionnés ci-dessus sont évidemment évités complète - ment. 



   Dans ce procédé, il s'agit donc de la formation de soufre en partant de H2S ou de SO2, ou de l'enlèvement du soufre des gaz contenant H2S ou   S02 .   Dans chacun de ces cas, l'un ou l'autre de ces gaz alternativement, ou les deux gaz ensemble, sont conduits, comme décrit, au travers du réservoir. Le mode opératoire est choisi d'après les conditions et nécessités locales. 



   Le procédé permet de traiter, entre autres, les gaz de houille, les gaz provenant des matières bitumineuses, gaz d'huile, vapeurs provenant des sources citées, gaz de fumée ainsi que les gaz d'échappement de diverses industries. 



   Quand l'anhydride sulfureux doit être ajouté à un gaz ou une vapeur, le mieux est de produire le SO2 en brûlant le soufre récupéré. Quand on doit aj outer du H2S ,ce dernier peut être obtenu de la façon connue. Dans bien des cas, on a les deux gaz à sa disposition, aussi bien le H2S. que le gaz con - tenant le SO2 par exemple le gaz d'éclairage et le gaz de fu - mée. 



   Une autre forme de mise en oeuvre du procédé dérive des équations suivantes 
2   Fe     S  +3 SO2. 2 Fe SO3 +3 S

Claims

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Fe SO 3 a 3 H2 S = Fe S s 3 S t 3 H20 Dans ce cas, on prépare une solution de Fe SO3 et on fait passer au travers les gaz contenant H 2 S. La seconde réac- tion se produit ; le Fe S et le soufre se séparent et le gaz est complètement purifié.

Quand la solution a été employée un certain temps, et donne des signes d'épuisement, on y fait passer SO2; la pre - mière des réactions se produit, et le sulfure se transforme en sulfite qui se redissout, tandis que le soufre libéré se pré - cipite et peut être enlevé par tout moyen approprié. quand on fait passer dans cette solution H2S et SO2 simultanément, ou un gaz contenant ces deux combinaisons sulfurées, les deux réactions se produisent simultanément et ce en continu, sans interruption, aussi longtemps qu'on le veut.

Exemple II. On prépare une solution dans les proportions de 10 grammes Fe SO3 pour 100 grammes H2 SO3,et celle-ci est mise à ruisseler dans une tour remplie de morceaux de coke. Du gaz d'éclairage à 0,5 % en volume de H2 S est introduit dans le bas de la tour ; il est ainsi lavé en contre-courant par la solution et sort par l'extrémité supérieure de la tour. Avant que le gaz ne soit introduit dans la tour, on y ajoute une quantité correspondante de SO2, de sorte que le gaz à traiter contienne aussi bien H2S que SO2.Le gaz sortant, aux essais, était complètement purifié et on ne retrouvait, à la sortie, aucune des combinaisons du soufre. Le soufre libéré est enlevé au bas de la tour. La solution n'ajamaisété épuisée, et a toujours pu être réemployée. Les réactions se réalisent toujours de la façon la plus complète.

Le traitement des gaz suivant ce procédé peut se faire à température normale ou augmentée, et à la pression normale ou sous pression plus forte. <Desc/Clms Page number 6>

REVENDICATIONS.

1. Procédé d'enlèvement du H2S et du SO2 des gaz et vapeurs, par décomposition de ces combinaisons sulfurées et formation de soufre, caractérisé en ce que l'acide sulfhydri - que ou l'anhydride sulfureux, respectivement les gaz contenant ces combinaisons sulfurées, sont conduits soit simultanément, soit alternativement, sur des métaux ou des combinaisons métal- liques qui, par ce traitement avec SO2 donnent des combinai - sons dont les produits de réaction résultant de l'action de H2S donnent, par nouveau traitement de SO2, et séparation de soufre, à nouveau des combinaisons réagissant à nouveau,comme la première fois, avec H2S, sous séparation de soufre.

2. Procédé suivant revendication 1, caractéri sé en ce que l'on emploie pour les réactions avec H2S ou SO2, des métaux ou combinaisons des métaux des groupes alcalin et alcalino-terreux, en particulier le calcium ou ses combinai - sons.

3. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie des mélanges de métaux ou de leurs combinai - sons.

4. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les combinaisons métalliques forment, par le SO2 d'une part, et le H2S d'autre part, alternativement des sulfites et des sulfures.

5. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie du fer ou des combinaisons du fer pour les réactions avec H2S et SO2.

6. Procédé suivant revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'on emploie une solution de Fe SO3 pour le lavage des gaz contenant H2S ou SO2.

7. Procédé suivant revendications 1, 5 et 6 , caractérisé <Desc/Clms Page number 7> en ce que les produits de réaction de H2S avec cette solution sont soumis à un traitement par SO2. ce qui les rend à nouveau solubles.

8. Procédé suivant revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le H2 S et le SO2 ou les gaz contenant ces combinaisons sulfurées sont conduits ensemble ou alternativement au travers de la solution.

9. Procédé suivant revendications 1 et 5, caractérisé en ce que, au cas où des gaz contenant du SO2 doivent être puri - fiés, on y ajoute H2S en quantités appropriées, avant qu'ils n'entrent dans la chambre ou la tour de réaction.