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DESTRUCTION DE RESIDUS.
La présente invention concerne l'oxydation destructive de matiè= res organiques.dans des affluents résiduaires aqueux, et se rapporte notam-
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ment au traitement de la liqueur sulfitique résiduaire, en vue d-effectuer une oxydation (3o:mplète;! ou sensiblement complète des matières organiques y contenues. L9invention concerne également un procède pour effectuer des mo- difications chimiques qui accompagnent 1?oxydation de composés et éléments combustibles dans le développement de l'énergie thermique. Elle concerne plus spécialement un procédé autonome, pour la réalisation de 1-'oxydatîon de matières combustibles dans une dispersion aqueuse.
Il a été reconnu que l'évacuation d'effluents résiduaires aqueux, tels que la liqueur sulfitique résiduaire et les déchets provenant de systè- mes d'égouts, de la fabrication de produits laitiers, etc., pose un sérieux problème de pollution de (*ours d'eau, qui n'a pas encore été résolu par les procédés suggérés à ce jour. Il a été constaté que les procédés tels que la vaporisation et 1-'incinération étaient trop coûteux, et, bien que dans cer= tains cas ses méthodes ont été utilisées pour éviter un conflit avec la lois, le résultat net se soldait, en dépit d'une récupération de quelques sous- produits? par une absence de bénéfices et,
souvent par une dépense très éle-
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vée. En outre'. un problème important et difficile, posé par la combustion . de matières combustibles;! et qui n'a pas encore été complètement résolu, ré- side dans la mise en présence physique de l'oxygène avec les substances com-
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bustibles, .
' de manière a réaliser une oxydation complète, tout en s2'assurant de 19utilisation de la totalité ou de la proportion maximum de l2'oxygène ainsi fourni La présente invention vise en premier lieu à établir un proeé= dé pour le traitement d-effluents résiduaires aqueux, avec élimination de l'évaporation ou de la déshydratation de 1'effluesto Un autre objet de 1' invention vise à établir un procédé par lequel les matières organiques oxy- dables soutenues dans des effluents résiduaires liquides sont omplètement3 ou presque comlètement oxydées de façon à se transformer en produits fi- nals gazeux.
Vinvention vise en outre à établir un cycle d)?énergie intégré en utilisant des dispersions aqueuses diluées de substances oxydables, com-
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me source d'énergie pour ce cycle
L'invention comprend l'introduction d'un agent oxydant gazeux contenant de l'oxygène libredans un effluent résiduaire liquide aqueux contenant des matières organiques, cette introduction se faisant dans une zone de réaction maintenue à une pression supérieure à la pression atmos- phérique et à une température supérieure à 232 C environ, cet oxygène li- bre étant en une quantité au .moins théoriquement nécessaire pour transfor- mer la totalitépratiquement, du carbone contenu dans cet effluent en bi- oxyde de carbone, et tout son hydrogène en eau.
L'invention vise également l'oxydation des substances oxydables aqueuses diluées, dans leur état na- turel ou état liquide dilué,, dans le but de les convertir en chaleur et en énergie mécaniqueo Le procédé concerne l'oxydation autonome des matières oxydables en dispersion aqueuse, réalisée comme une combustion sans flamme, pendant que les matières oxydables sont dispersées dans Peau sous la for- me liquideo
Pour caractériser 1-'invention en termes généraux, il convient de souligner qu'elle est applicable à une grande variété de matières résiduai- res ou déchets provenant des diverses industries ou services publics.
L'in- vention est applicable partout où la nature de 1-'effluent résiduaire est telle qu'il contient des matières organiques susceptibles d'être complète- ment ou presque complètement oxydées pour former des produits finals inof- fensifs., sous une température et une pression relativement modéréesoBien qu'il soit pratiquement impossible de donner une énumération complète des divers effluents résiduaires liquides auxquels la présente invention est applicable, on peut indiquer que ces usages sont nombreux et englobent les liqueurs sulfitiques et kraft provenant du fonctionnement de la pile raffi- neuse les déchets provenant de systèmes d'égouts, 1'±fluent résiduaire provenant d'abattoirs,
les déchets provenant d'usines qui fabriquent des produits synthétiques ou autres produits chimiques tels que les matières plastiques, le caoutchouc, les colorants, les produits pharmaceutiques, etc.; et les matières résiduaires liquides provenant de la préparation de divers produits à partir du lait et de laitages solides.
Lorsque de tels déchets sont -évacués par déversement dans des cours d'eau naturels,, tels que les rivières et les lacs, les besoins bio- chimiques en oxygène de la part de tels déchets dépassent souvent la réser- ve d'oxygène de tels cours d'eauo Ceci épuise l'oxygène contenu dans l'eau, en éteignant toute vie subaquatique et végétale dans les zones affectées.
L'équilibre naturel entre la fourniture et les besoins d'oxygène est détruit,, cela parfois dans un rayon de plusieurs kilomètres autour du siège des ins- tallations qui évacuent de tels déchetso Ceci est particulièrement exact pour les piles raffineuses, vu le grand volume de matières résiduaires que elles fournissent
L'invention est particulièrement caractérisée par le fait qu'il.
est désormais inutile de réduire le volume de la liqueur sulfitique ou d' autres effluents résiduaires liquides, ni de recourir à des méthodes telles que là déshydratation ou l'évaporationo Bien qu'il n'y ait pas de combus- tion dans le sens courant du terme, une combinaison sans flamme de l'oxy- gène avec les matières organiques a lieu en présence du liquide constituant l'effluent résiduaire, avec production de quantités utilisables d'énergie thermique L'invention est en outre caractérisée par le fait que toutes les matières organiques et inorganiques contenues dans la liqueur sulfitique résiduaire ou autre effluent liquide résiduaire sont complètement ou pres- que complètement oxydées en leurs produits finals;
ainsi, l'invention se distingue spécialement des procédés à oxydation partielle, notamment ceux utilisant un catalyseur, et 1$on remarquera qu'aucun catalyseur n'est né- cessaire ni employé dans le procédé selon l'invention.
La quantité d'oxygène libre fournie est de préférence celle né- cessaire théoriquement pour transformer toutes les matières organiques con- tenues dans les déchets en leurs produits finalsg tels que bioxyde de car- bones eau, etc., ou biens dépasse légèrement cette quantité, ce qui peut
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être aisément déterminé par une analyse des déchetso D'une manière généra- le, un mol d'oxygène par atome de carbone de la matière combustible repré- sente une proportion favorable.
Le procède peut être conduit à des températures comprises entre 232 C et la température critique de l'eau, mais il est préférable d'opérer dans des limites de température d'environ 249 à 329 C et à des pressions suffisamment élevées pour maintenir l'eau dans la zone de réaction et de combustion au moins partiellement dans la phase liquide. L'effluent rési- duaire et l'agent oxydant sont introduits dans la zone de' combustion avec un débit tel qu'il se produit une oxydation sensiblement complète du moins des matières organiques contenues dans l'effluent, avant que celui-ci n' ait quitté cette zone.
Dans les cas où la teneur en matières combustibles de la dis- persion résiduaire aqueuse est insuffisante pour maintenir la combustion, d'autres matières combustibles, telles que la boue de pétrole, les déchets organiques finement divisés., du poussier de charbon, etc., peuvent être a- joutés en une quantité suffisante pour permettre un fonctionnement continu dans les limites de température indiquées ici.
Ceci permet également d'ap- pliquer le procédé à l'évaporation de saumures, sans provoquer la contami- nation des sels que l'on désire récupérer. On peut au besoin appliquer aus- si un chauffage externe dans les cas où la teneur en matières combustibles dans les matières résiduaires est insuffisante pour maintenir la combustion.
En appliquant le procédé à des matières oxydables contenues dans une dispersion aqueuse diluée, on peut effectuer une oxydation complète à une température relativement peu élevée et 1-'on engendre des quantités ap- préciables d'énergie thermique excédant celles requises pour soutenir les réactions d'oxydation. De plus, ce procédé fait en sorte que de nombreuses matières considerées à ce jour comme déchets et une source d'inconvénients, deviennent désormais non seulement utilesmais encore recherchées.
Ces ma- tières r.ésiduaires peuvent désormais servir à remplacer les combustibles courants tels que le charbon, l'huile et le gaz, permettant ainsi à la fois de conférer des ressources naturelles et d'évacuer les résidus en questiono Inefficacité du cycle d'énergie caractéristique du procédé se- lon l'invention provient en partie de l'élimination d'une grande proportion de l'appareillage classique consommateur et gaspilleur d'énergie, employé dans les procédés existants pour la transformation de dispersions aqueuses de substances carbonées en chaleur et en énergie mécanique.
Alors que les procédés antérieurs proposés dans ce domaine prévoyaient des opérations plus ou moins compliquées visant à la concentration de ces substances carbonées, en raison de leur teneur en eau qui a toujours été considérée comme indési- rable, le procédé selon l'invention utilise cette teneur en eau sous sa for- me liquide en tant qu'élement essentiel de la transformation des substances carbonées en énergie utilisableo
L'invention permet, voire rend avantageux, dans de nombreux cas,
la production de la vapeur de charbons pulvérisés de qualité médiocre en mélangeant d'abord le charbon avec une quantité relativement élevée d'eauo Un tel procédé pour la conversion de l'énergie thermique potentielle du charbon en énergie utilisable sous forme de vapeur présente plusieurs avan- ' tages importants. Parmi ceux-ci on citera 1?élimination du problème fasti- dieux des cendres volantes, des installations de traitement préalable de l'eau.1! et 1?élimination de la chaudière classique et des pertes résultant des limites du rendement de ces éléments.
Le procédé selon l'invention implique l'oxydation ou la combus- tion des matières carbonées aqueuses et diluées,, sans concentration. Cette différence par rapport aux procédés existants supprime la nécessité de four- nir la chaleur de vaporisation latente requise par n'importe quel procédé appliquant la concentration de la liqueur ou de 1:
2' effluent résiduaire Comme 1-'énergie requise pour fournir la chaleur de vaporisation latente né- cessaire pour effectuer la concentration des effluents résiduaires représente
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une majeure partie de l'énergie thermique qui doit être dépensée dans les procédés existants, la caractéristique précitée contribue dans une mesure très importante à établir un procédé autonome et efficace.,
Une autre différence importante entre le procédé de l'invention et ceux employés à ce jour réside dans le fait que, dans le procédé de 1' invention, toute 1'énergie thermique engendrée par l'oxydation de la matiè- re carbonée est absorbée par l'eau sans l'intervention d'un échangeur ther- mique classique.
La production de l'énergie thermique dans la substance a- queuse même, et non à l'extérieur de celle-ci, élimine les pertes d'énergie thermique inhérentes à tout échangeur thermique où le liquide à chauffer est séparé de la source d'énergie thermique par une barrière métallique
Ces objectifs, ainsi que d'autres buts de l'invention seront com- pris aisément par toutes les personnes familiarisées avec la technique de 1' oxydation de substances carbonées aqueuses, si 1-'on'se réfère à la descrip- tion ci-après et aux dessins ci-jointso
Dans ces dessinas
La Fig. unique est un schéma de circulation montrant une manière de pratiquer l'invention, en utilisant la liqueur sulfitique résiduaire pro- venant d'une pile raffineuse.
Le procédé de l'invention convient également là où l'on vise prin- cipalement la production d'énergie ou la séparation de matières carbonées indésirables d'avec les déchets industriels; le procédé de l'invention sera décrit ci-après dans son application aux déchets ou eaux résiduaires de pi- le raffineuse.
Le choix de ces déchets pour représenter les matières carbonées aqueuses diluées appelées à servir de combustible est uniquement illustra- tif, et nullement limitatifo
Le schéma des circulations représenté dans le dessin annexé mon- tre le détail du procédé appliqué à un débit de 1135,6 litres par minute de liqueur sulfitique résiduaire ordinaireCette liqueur est pompée sous une pression de 98,430 à 105,460 environ vers un réacteur ou vase de réaction lequel peut être une tour verticale construite pour résister à des pressions allant jusque 200 atmosphères par exemple.
L'air ou tout autre mélange con- venable de gaz contenant l'oxygènes est d'abord comprimé et ensuite refoulé à travers des refroidisseurs intermédiaires en un rapport d'échange thermi- que avec l'eau froide si l'on doit disposer de grandes quantités d'eau chau- de pour des usages connexes. L'air est ensuite comprimé à la même pression que la liqueur sulfitique et est introduit dans le réacteur.
La pression dans le réacteur suffit pour maintenir sensiblement toute l'eau dans la phase liquide.La température dans le réacteur, dont l'obtention peut nécessiter au démarrage un chauffage jusqu'à la tempéra- ture d'allumage de n'importe quel combustible sous la pression employée, se maintient généralement dans des limites comprises entre une température supérieure à 260 C environ et la température critique de l'eau, suivant la proportion entre l'oxygène et les substances combustibles dans l'ali- mentationo Dans le cas de liqueur sulfitique, on maintient aisément une température de 260 à 315,5 C.
Un soutirage est prévu de réacteur vers le premier séparateur, d'où les gaz fixes, y compris l'azote et l'acide carbonique, ainsi que la vapeur en quantité requise, sont refoulés à travers une turbine à prise de vapeur aux fins de production d'énergie. L'échappement de cette turbi- ne peut traverser un échangeur de chaleur, pour fournir de la vapeur desti- née à des opérations connexes, et de là vers un deuxième séparateur.
A partir de ce dernier, on soutire à nouveau de la vapeur à une température d'environ 149 C, accompagnée de gaz fixés, à travers une turbine d'échap- pement, pour engendrer une nouvelle quantité d'énergieo A partir de ce même deuxième séparateur, l'eau qui n'était pas partie avec la vapeur sou- tirée est conduite à travers une soupape d'étranglement vers un troisième
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séparateurs tandis que de la vapeur est soutirée pour être utilisée dans l'installation. L'eau à l'état liquide restée dans le séparateur et ayant une température d'environ 135 C, peut être utilisée en tant qu'eau chaude pour des usages connexes.
Le liquide évacué du premier séparateur est conduit vers un qua- trième séparateur d'où la vapeur est soutirée à une température d'environ 135 C pour des usages connexes. Le liquide évacué du quatrième séparateur est filtré en vue d9enlever les matières solides inorganiques en suspen- sion9 tandis que Peau chaude venant du filtre est disponible pour.des usa- ges connexes.
Le schéma de circulation indique les quantités, les températures et les pressions des diverses matières d'une manière qui permettra aux i- nitiés de comprendre l'invention revendiquée ici.
La première opération lors de la mise en route du procédé con- siste à charger le réacteur, au moins partiellement, avec de la liqueur,, Cette charge de liqueur est ensuite chauffée à l'aide de moyens appropries,, tels qu'un brûleur circulaire à huile à une température comprise entre 260 et 288 C.On arrête le'chauffage de la liqueur dans le réacteur et l'on in- troduit dans celui=ci de 1-'air comprimée L'admission d'air comprimé dans le réacteur amorce l'oxydation des substances combustibles, après quoi la réac- tion devient autonome et ne nécessite plus d'apports de chaleur externeo Dans certains cas,
l'agencement du réacteur et les disponibilités en carburants permettent Inapplication de chaleur externe ou l'injection de certaines quan- tités de combustible dans les matières aqueuses oxydables traitées.
L'air peut être admis à travers un orifice unique au fond du ré- acteurmais cette admission se fera de preférance à travers une tête de dis- persion afin de réaliser une dispersion intime de l'air à travers la li- queur. Cet air peut au besoin même être admis en des points supplémentai- res prévus le long du réacteur. Il importe avant tout de réaliser une dis- persion complète ou une diffusion de l'air à travers la liqueur, afin d' assurer l'oxydation de chacune des molécules contenant du carbone ou des autres substances combustibles de la liqueur.
Eventuellement, on peut pré- voir plusieurs zones de réaction interconnectées. L'oxydation des composés de carbone a pour effet une désagrégation des molécules complexes contenant du carboneen les produits finals constitués par l'eau et le bioxyde car- boniqueo
La chaleur initiale fournie à la charge de départ de liqueur ré- siduaire brute est essentielle, vu que le processus d'oxydation ne s'amor- de pas tant que la liqueur ne sera pas chauffée, jusque ou au-dessus de la température d'oxydation autogène des matières carbonées ou autres matières combustibles.
-On a constaté que, à condition de soumettre la liqueur sous une pression suffisante pour maintenir Peau sensiblement dans la phase liquide, cette température d'allumage présente un minimum d'environ 160 C.
On emploie de préférence des températures supérieures à 190,5 C, les limi- tes optima étant entre 232 et 329,5 C. Les trois facteurs essentiels pour l'amorçage du procédé consistent: à soumettre la dispersion aqueuse à une pression suffisante pour maintenir une partie essentielle de Peau à l'état liquide; à chauffer cette dispersion à une température à laquelle l'oxyda- tion autogène des substances combustibles se produira à une grande vitesse, c'est-)-dire en quelques secondes ou en une fraction de seconde;
et, à pré- voir une adduction adéquate d'agent oxydant gazeux tel que 1?air, ou l'oxy- gène dilué sous une autre forme avantageuse,, de préférence en une quantité théoriquement nécessaire pour convertir la totalité du carbone contenue dans la substance combustible en acide carbonique.
Lorsque la liqueur quitte le réacteur, elle pénètre dans le pre- mier d'une série de séparateurs ou chambres de soutirage. Dans chaque cham- bre de soutirage, la pression est abaissée d'une quantité déterminée; ain- si, ces chambres représentent en réalité une série de points de réduction de pressiono Dans la première chambre, la pression se réduit suffisamment pour libérer, sous la forme d'un fluide élastique, les gaz fixés tels que
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l'azote et 15acide carbonique, ensemble avec une quantité voulue de va- peur d'eau à haute pression.
Ultérieurement, cette vapeur est libérée sous diverses pressions, selon les nécessités. Le mode opératoire exact qui rend disponible la vapeur en vue de diverses opérations est sans importance du point de vue du principe de 1-'invention, pourvu que la vapeur soit souti- rée après que la réaction d'oxydation a été achevée.
La chaleur engendrée par l'oxydation des matières combustibles est en excès par rapport à la chaleur nécessaire pour chauffer la liqueur pénétrant dans le réacteur jusqu'à une température à laquelle l'oxydation autogène de la liqueur brute a lieu. Vu cette chaleur engendrée spontanément, et une fois que la réaction est établie en tant que source d'énergie ther- mique, la liqueur peut même être introduite dans le réacteur à la températu- re ambiante, c'est-à-dire environ 21 C.
La chaleur engendrée par la réaction d'oxydation qui a déjà lieu dans le réacteur suffit pour élever la tempéra- ture de la nouvelle liqueur jusqu'à la température de combustion des matiè- res carbonées ou d'atures matières combustibles présentes dans la liqueur, le soufre par exemple.,
Afin de rendre le procédé plus efficace en tant que générateur d'énergie thermique, les liqueurs d'alimentation peuvent être réchauffées à l'aide d'un échangeur de chaleur utilisant l'effluent évacué de la derniè- re chambre de soutirage après la libération des gaz fixés et de la vapeur utilisable dans 1-'installation.
L'effluent évacué de la dernière chambre de soutirage est à la température élevée d'environ 93 C. Bien que les liqueurs sont généralement évacuées des procédés de préparation de pâte à 89 C en- viron et qu'ils puissent être fournis au réacteur à cette température, le procédé selon l'invention fonctionne efficacement si l'on alimente le ré- acteur avec de la liqueur refroidie à la température ambiante normale, c' est-à-dire environ 21 C. Lorsqu'on désire réchauffer des liqueurs qui n'at- teignent pas cette température, 1-'effluent de la chambre de soutirage peut être utilisé comme une source de chaleur, à l'aide d'un échangeur de cha- leur, pour réchauffer ces liqueurs alimentaires.
Ainsi, on devra utiliser une moindre fraction de la chaleur engendrée dans le réacteur, pour élever la liqueur fraîche à la température à laquelle se produit l'oxydation au- togène. Cette énergie thermique peut être conservée pour développer de plus grandes quantités de vapeur utilisables dans l'installation. On assure é- galement une conservation de la chaleur en calorifugeant les réacteurs et les conduites. Ces perfectionnements apportés à l'appareillage pour l'exé- cution du procédé de l'invention visent à augmenter le rendement de ce pro- cédé et n'affectent pas le principe de base de celui-ci, lequel permet de réaliser avec succès une oxydation de substances combustibles diluées dans l'eau.
On verra que l'oxydation des matières combustibles est réalisée par oxydation autogène sans flamme, utilisant directement la liqueur rési- duaire telle qu'elle est évacuée du procédé de préparation de pâte à papier.
Aucune opération de concentration n'est nécessaire. On a constaté que le procédé selon l'invention est capable d'oxyder.!) d'une manière exothermique des dispersions carbonées aqueuses ayant une valeur calorifique supérieu- re à celle de la chaleur spécifique requise par l'eau à la température à la- quelle l'oxydation devient autonome. Pendant le processus proprement dit de l'oxydation des matières carbonées, la liqueur est chauffée par l'énergie dégagée dans la réaction d'oxydationo La quantité de liqueur vaporisée dans la zone de réaction est déterminée par la pression maintenue dans celle-ci.
La presque totalité de la vaporisation due au procédé selon l'invention se produit après que l'oxydation des matières carbonées a été achevée.. L'éner- gie absorbée par cette vaporisation produit de la vapeur pouvant être uti- lisée dans le procédé., et., comme telle, cette énergie permet d'obtenir un produit final précieux du procédé, au lieu d'être absorbée par une néces- sité essentielle imposée par la marche même du procédé, Comme la chaleur spécifique de 1:;
eau à l'état liquide est relativement faible, à savoir,, plu- sieurs fois inférieure à la chaleur latente de l'eau à 1 état gazeux, sous
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forme de vapeur, les besoins du procédé d'oxydation selon l'invention en énergie sont inférieurs à ceux de n'importe quel procédé nécessitant la vaporisation de l'eau, même en faibles quantitéso L'exemple ci-après illustre Inapplication du procédés
L'appareillage utilisé consistait en une pompe pour la disper- sion carbonée aqueuse; un compresseur à air; une tour de réaction à che- mise d'huile munie de moyens pour en évacuer périodiquement tout précipi- té;
et, une chambre de soutirage destinée à recevoir le produit de la ré- action du réacteur.
Lors de la mise en route de l'appareillages l'air sous une pres-
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sion effective d'environ 105s5 kg/om2 (1500 PSIG) a été introduit dans le système réactionnel. Le bain d'huile entourant le réacteur a été chauffé à environ 280 C (536 F) et le réacteur a été rempli aux deux tiers environ avec de la liqueur sulfitique résiduaire.
On a ajouté une quantité de chaux suffisante pour transformer le soufre contenu dans la liqueur sulfitique en sulfate de calciumo La li- queur présentait l'analyse suivante:
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Ks/Litre Lbs ala Matières solides Os862704 (140400 Kcal/Kg) Oe72 ( 8000 ot ou/Ib) Carbone 0 s o 3--' 6 03268 Soufre 0s0047928 oe o40 Calcium 0$0095856 0080 Cendres oxo227658 09190
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<tb> Demande <SEP> d'oxygène
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(indice d'iodate) 091036443 09865 pH - 91 Poids spécifique - 190l2
Lorsque la liqueur dans le réacteur a atteint une température d'environ 270 C (518 F) une quantité suffisante de liqueur a été pompée dans le système réactionnel, pourremplir celui-ci de liquide.
Le chauffa- ge de l'huile a été interrompu et l'air a été envoyé d'une manière continue au réacteur à une pression effective d'environ 105,5 kg/cm2 et à une tem-
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pérature d'environ 3000 ( 6c ') Le débit de Pair était de 181s4 kg par heure (400 lbs/h ce qui fournissait 141,44 kg (400 lbs) d'oxygène par heu- reo La liqueur résiduaire à une température d'environ 18,33 C (65 F) a été pompée vers le réacteur à une pression effective d'environ 105,5 kg/cm2, avec un débit d'environ 29,526 litres (7,8 gallons) par heure.
Le sulfate de calcium précipité était enlevé périodiquement du réacteur La liqueur quittant le réacteur était dirigée vers la chambre de
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soutirage. De cette chambre, les gaz fixé3 e'est-à-dire l'azote, le bio- xyde de carbone et l'excédent d'air, étaient évacués ensemble avec la va- peur, à une pression effective d'environ 105,5 kg/cm2.
L'effluent liquide de la chambre de soutirage et l'eau de condensation de vapeur, ainsi que les gaz fixés, présentaient une demande d'oxygène inférieure à 2% de celle de la liqueur sulfitique résiduaire bruteo
L'effluent de la chambre de soutirage s'élevait à 0,695 kg par litre (5,8 lbs par gallon) de liqueur alimentant le réacteur et était à
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une température de 282s22 c (540 F) Cet effluent soutiré contenait 0,2635 kg d'eau par litre (2,2 lbs/gallon) de liqueur d'alimentation, sous une pression effective de 105,5 kg/cm2. Le bilan thermique relatif à une char- ge de 647,310 litres (171 gallons se présentait eomme suit Mis en oeuvre.
647,310 litres (171 gallons) x 0,0862704 Kg/litre de matiè-
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res solides x 14.400 Kal/kg = 308980480 Kol
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Récupéré 171pu Kg (375 lb s) de vapeur vive (2sxc (54QOF) ) x 2.160 Kcal/Kg = 1.785.600 Keal 4589129 Kg (992 lbs) d'efflu- ' ent (282c>C) x 855 Koal/Kg = 10 8640 960 KcaJ.
306500560 KeaJ. rayonnement et pertes 2570920 Keal
Les chiffres ont été vérifiés par l'élévation de la températu- re de l'eau de refroidissement avec laquelle l'effluent et l'eau de con- densation de la vapeursoutirée ont été mis en rapport d échange thermique.
Ceci indique une récupération effective de 93,4%, en théorie, de la valeur calorifique de la matière combustible2 sous la forme d'une énergie thermi- que utilisable, lequel chiffre, tout en étant bien supérieur à celui ré- alisable avee d'autres procédés de combustion de telles matières, est en- core plus élevée dans les installations de grandes dimensions, vu notamment la réduction de pertes par rayonnement.
Le procédé selon l'invention qui vient d'être décrit à propos de liqueur sulfitique résiduaires a été appliqué d'une manière analogue à la liqueur résiduaire provenant de la fabrication de la masonite" le pe- tit lait des fromageries, la liqueur "kraft". le mazout "N 3" (spécifica-
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tion américaine) à une concentration de 0,0556 1%/gal x 0119b2 kg par li- tre d'eau, et des dispersions aqueuses de charbon.. Bien que les températures de démarrage ou d'allumage variaient légèrement:
la marche du procédé était régulière, avec des rendements de 95%, ou plusdu rendement théorique dans chaque cas, et à des températures de 260 C à 288 C (500 F à 5500F).
Une certaine quantité minime, inférieure à 2% de la capacité d'absorption ou demande biochimique initiale d'oxygène, restait insatis- faite à la fin de chacune des opérations d'oxydation ci-dessus. Même cet- te faible demande insatisfaite pouvait être éliminée dans des installations à grande échelle.
On comprendra que les résultats particuliers obtenus dépendent de la nature de l'effluent constitué par la dispersion de matière combusti- ble ou par la liqueur résiduaire soumis au traitement, particulièrement de la quantité de matières organiques oxydables présenteso Cette dernière doit être au moins suffisante pour fournir ensuite de l'oxydations une quantité d'énergie thermique assez élevée pour maintenir la température dans la zo- ne de réaction au-dessus de la température d'allumage de la matière traitée,, cette quantité pouvant être aisément calculée d'après la valeur calorifique des matières solides contenues dans la dispersion aqueuse, à moins d'un ap- port de chaleur externe.
La température et la pression exactes requises pour amorcer et maintenir une réaction d'oxydation autonome dépendent en partie des caractéristiques chimiques de la matière combustible choisie. Bien que l'on ait indiqué ci-dessus l'air comprimé comme agent d'oxydation, il va de soi que l'on peut utiliser l'oxygène comprimé ou n'importe quel autre agent d'oxydation gazeux contenant de l'oxygène ou une matière fournissant de 1' oxygène élémentaireo Un avantage important du procédé selon l'invention ré- side dans la récupération d'eau utilisable, sensiblement stérile, à partir
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de résidus aqueux, tels que les eaux d-'égouts.
Ceci permet une opération cyclique là où l'approvisionnement en eau est limité, comme 'est parfois le cas dans les systèmes d'adduction d'eau et d9égouts. De telles,lOOdifi- cations, et toutes autres apportées au procédé selon l'invention doivent être considérées comme entrant dans le cadre des revendications qui sui- vent, sauf indication contraire exprimée dans celles-.ci.
REVENDICATIONS.
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