BE503993A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX PROCEDES ET DISPOSITIFS D'EPURATION DU 
GOUDRON ET DES PRODUITS GOUDRONNEUX. 



   Le goudron   brut¯(de   houille, de lignite ou de distillation lente) contient souvent des quantités importantes d'impuretés constituées,   -en.partie-   par de l'eau et par des substances dissoutes dans celle-ci ainsi que par des matières solides insolubles dans l'eauo Les substances dissoutes dans l'eau sont principalement des chlorures, des sulfates et, le cas échéant, des sub- stances alcalines qui peuvent être liées aux constituants organiques et acides du goudron.

   Les constituants insolubles dans l'eau sont principale- ment du fer ou d'autres matières minérales mais les substances insolubles sont constituées surtout par des particules de charbon qui sont entraînées au cours de la cokéfaction dans les condensats et sont réintroduites dans le goudrono La séparation de l'eau se fait généralement au cours de l'élimi- nation de l'eau par distillation mais tous les constituants minéraux ainsi que les-substances insolubles dans l'eau subsistent dans le goudron. On peut également soumettre le goudron à une centrifugation par laquelle on peut en- lever en plus grande partie les constituants solubles dans l'eau. 



   Le goudron forme souvent une émulsion tellement stable d'eau dans l'huile que l'on ne parvient pas, par les méthodes susdites, d'enlever les impuretés, aussi bien celles qui sont solubles que celles qui sont in- solubles, hors du goudron. 



   L'invention a pour but, de rendre ces procédés et dispositifs d'épuration tels que l'on puisse débarrasser complètement le goudron et les produits goudronneux de toute nature de leur contenu en eau ainsi que des matières solides organiques et inorganiques qu'ils contiennent. Pour la mise en oeuvre de l'invention on exploite le phénomène connu suivant lequel .on peut faciliter la séparation de   l'eau   en chauffant le goudron et en le soumettant à une pression élevée.

   L'invention repose toutefois sur la constatation que l'on peut pour ce traitement avoir recours à des pressions et des températures appropriées, qui dépendent de la matière du goudron 

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 pour enlever pratiquement toute la teneur en eau du goudron tout en provo- quant le dépôt des matières solides sur le fond de la cuve sous pression d'où elles peuvent être facilement 'enlevées. Ce procédé peut se faire d'une maniè- re discontinue mais on se sert de préférence d'un traitement continuo Des es- sais ont montré que le dépôt des matières solides dans lerécipient sous pression ne se faitque lorsque l'eau est séparée complètement ou pour ainsi dire complè- tement. .La pression à utiliser varie entre de larges limites   entre, 3   et 15 atu. alors que lestempératures sont.comprises entre 110et 170 .

   Plus l'émulsion eau- dans l'huile est stable, plus les pressiens   et .  températures choisies   sont-élevées.   



   Le procédé suivant l'invention sert à l'épuration du goudron et des produits goudronneux le goudron¯étant traité-dans un récipient à une pres- sion et à une température élevées en vue d'obtenir la séparation-de l'eau et il consiste, principalement, à faire passer le goudron lentement et en évi- tant des mouvements turbulants dans le récipient susdit, la température, par exemple de 110-170  et la pression, par exemple de 3-15 atu, étant choisie de manière telle qu'en plus de l'élimination de l'eau on obtienne en même temps le dépôt, sur le   fond do- récipient,   des matières- solides organiques et inor- ganiques contenues   dahs   le goudron, d'où elles peuvent être enlevées. 



   Le procédé peut être réalisé dans des appareils constitués de diverses manières mais de préférence on a recours à un récipient sous pres- sion, allongé et incliné,   dans,lequel   le goudron pénètre à proximité du bas de sa partie supérieure et sort à proximité du haut de sa partie infé- rieure alors que la sortie de l'eau se   fait a,   proximité du haut de son ex- trémité supérieure et que celle des matières solides se fait au bas de son extrémité inférieure. Le récipient allongé et incliné permet, d'une maniè- re   simple,   d'obtenir une épuration continuelle du goudron, alors que l'eau et les   manières   solides   .séparées-sont   évacuées d'une manière continue.

   Les matières solides descendent par L'effet de leur poids spécifique plus   éle-   vé alors que l'eau, qui à ces températures a un poids spécifique pratique- ment égal à celui du goudron, s'accumule dans-la partie supérieure du ré- cipient. De cette manière on peut   Qbtenir   un goudron dépourvu d'eau et de cendres qui convient plus particulièrement à la production de brai exempt de cendres, ce dernier pouvant servir de matière initiale pour la fabrica- tion d'électrodes comme celles utilisées pour   l'obtention   d'aluminium pour laquelle il est essentiel que ces électrodes ne contiennent absolument pas de zinc si l'on veut éviter, pendant l'électrolyse de l'aluminium, des réac- tions entre l'aluminium et le zinc. 



   Dansbien des cas,le traitement spécifié ne suffit pas, à des pressions et températures élevées, pour obtenir une séparation complète de l'eau et des matières solides d'avec le goudron. Selon l'invention on a constaté que dans ces cas la.séparation peut être fortement facilitée quand on ajoute au goudron une ou plusieurs phases d'émulsions   -sous forme   de gaz ou de liquides qui ont une tendance à détruire l'émulsion eau dans l'huile. 



  La troisième phase ajoutée peut être constituée par de l'eau contenant un acide ou une base qui transforme les constituants minéraux en des substances solubles dans l'eau ou qui les coagule pour faciliter leur dépôt. Dans ce sens on peut, par exemple, transformer le sulfure de- zinc, qui est Insoluble dans l'eau et qui se trouve dans le goudron, en un sel de zinc soluble dans l'eau en ajoutant une quantité équivalente d'un acide minéral, par exemple de l'acide chlorhydrique, ou de   l'acide.acétique.   Le- sel   de mine   soluble dans l'eau, ainsi formé, est alors entrainéavec l'eau à l'extrémité supé- rieure du récipient sous pression, 
En outre, on   peut   transformer les sulfures contenus dans le gou- dron par addition   d'acte   sulfhydrique, en solution aqueuse ou à l'état ga- zeux,

   en des   polysulfures   encore moins solubles et qui   se=     séparent donc   plus aisément. A la-place de l'acide sulfhydrique on peut- ajouter également   d'au-   tres gaz réactifs, de préférence ceux qui contiennent de l'acide carbonique ou de l'oxygène, par exemple des gaz de fours à coke. Un   gaz-économique,   qui contient de l'hydrogène sulfuré-, est du- gaz putride ou septique.

   Si l'on se sert,comme   troisième   phase, d'une eau contenant un acide ou une base il est préférable, en général   de -l'ajouter   au goudron quand celui-ci est   déjà -   

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 chauffé et soumis à une pression car les réactions se font alors plus rapide-   ment.   Le mélange se fait, le plus avantageusement, avant l'entrée dans le récipient sous pression afin que l'on dispose d'un temps suffisant pour la réaction mais l'addition peut également se faire dans le récipient lui-même ou directement avant l'entrée du goudron dans celui-ci, par exemple par in- jection sous pressions   Si l'on   ajoute une phase gazeuse,

   il est avantageux d'ajouter celle-ci au goudron avant de le chauffer et de le soumettre à une pression mais il est évidemment aussi possible de mélanger le gaz au goudron qui est déjà chauffé et soumis à une pression avant ou après son introduction dans le récipient.. 



   Dans de nombreux cas on ajoute à la fois une phase gazeuse et une phase liquide (basique ou acide). Il est également possible d'ajouter un solvant pour les constituants'du goudron qui ont des poids moléculaires élevés et sont du genre des brais pour favoriser ainsi la séparation des matières solides par réduction de   la:teneur   en colloïdes   poisseux.et   par la diminution, qui en   résulta,   de la'viscosité. Ces.solvants sont les ben- zols, le benzol lourd, les huiles.minérales, les huiles de goudron plus spécialement la naphtaline chlorée ou d'autres constituants chlorés du gou- dron de houille.

   Ces derniers forment des solvants azéotropiques qui présen- tent en-même temps l'avantage, pendant la distillation subséquente du gou- dron, de permettre un isolement plus aisé de certains constituants à poids moléculaire élevé du goudron (substances à trois et quatre noyaux}. Si l'on se sert donc déjà, dans le-cadre du présent procédé d'épuration, de naphtali- ne chlorée-ou d'autres solvants azéotropiques, on,obtient suivant l'importan- ce de cette addition, l'isolement susdit de ces   constituants.   



   La figure unique, du dessin ci-annexé, montre à titre d'exemple et en coupe longitudinale schématique, un mode de réalisation de l'invention.      



   Sur le dessin on désigne par 1 un récipient allongé et incliné, ayant de préférence une forme cylindrique, par 2 l'entrée du goudron brut, par 3 la sortie du goudron épuré, par 4 la sortie de l'eau séparée et par 5 la sortie des matières solides séparées. On montre par des hachures horizon- tales 6 la zone contenant l'eau séparée, par des pointillés 7 les matières solides séparées et par des hachures croisées 8 le goudron qui s'écoule d'u- ne manière continue en 3 en étant pratiquement débarrassé de l'eau et des matières solides.

   Pour la production de la pression il est, bien entendu, nécessaire d'introduire le goudron par une pompe appropriée alors qu'aux sor- ties 3, 4 et 5 ou en des endroits appropriés des conduits.raccordés à ces sor- ties doivent âtre établies des soupapes réductrices de pression par lesquel- les l'évacuation des matières se   fait a la   pression voulue, de préférence à la pression atmosphérique.   @   
Le procédé peut, évidemment, être utilisé également pour l'épura- tion de produits goudronneux. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux pro- cédés et dispositifs d'épuration du goudron et des produits goudronneux et pour lesquelles le goudron est traité dans un récipient à une pression et à une température élevées en vue d'obtenir la séparation de l'eau; lesquels perfectionnements, utilisés séparément ou en combinaison, consistent notam- ment :

   - pour ce qui est des procédés du genre en question, à faire pas- ser le goudron lentement et en évitant des mouvements turbulants dans le récipient, la température, par exemple 110 - 1700 et la pression, par exem- ple 3 -15 atu, étant choisies de manière telle qu'en plus de l'élimination de l'eau on obtienne en même temps le dépôt, sur le fond du récipient, des matières solides organiques et inorganiques contenues dans le goudron,. d'où elles peuvent être enlevées; - à ajouter au goudron à épurer une ou plusieurs phases d'émul- sion supplémentaire, sous forme de gaz et de liquides, qui agissent dans le <Desc/Clms Page number 4> sens d'une destruction de l'émulsion eau dans l'huile;

   - à constituer la phase additdonnelle par de l'eau contenant un acide ou une base pour transformer les constituants -minéraux du goudron en substances solubles dans l'eau ou pour coaguler ces constituants en vue de faciliter leur précipitation; - à ajouter une quantité quivalente d'un acide minéral (par exem- ple de l'acide chlorhydrique) ou d'acide acétique pour transformer le sulfu- re de Sine, contenu dans le goudron et insoluble dans l'eau, en un sel de zinc soluble dans l'eau; - à constituer la phase additionnelle par des gaz réactifs, de préférence ceux qui contiennent de l'acide carbonique de l'hydrogène sulfuré ou de l'oxygène, par exemple du gaz de fours à coke ou des gaz septiques ou putrides;

   - à ajouter la phase gazeuse au goudron déjà chauffé et soumis à la pression, dans le récipient sous pression et, de préférence en amont de celui-ci; - à ajouter la phase gazeuse au goudron avant son chauffage et à la pression ordinaire; - et à diminuer la teneur en colloïdes poisseux du goudron par addition de solvants appropriés, par exemple de benzols, d'huiles minéra- les, d'huiles de goudron et, de préférence, de naphtaline chlorée ou d'au- tres constituants chlorés du goudron de houille;

   - et pour ce qui est des dispositifs du genre en question, à leur faire comporter un récipient sous pression, allongé et incliné, dans lequel le goudron pénètre à proximité du bas de sa partie supérieure et sort à proximité du haut de sa partie inférieure alors que la sortie de l'eau se fait à proximité du haut de son extrémité supérieure et que cel- le des matières solides se fait au bas- de son extrémité inférieure.

   L'invention vise, plus particulièrement, certains modes d'ap- plication ainsi que certains modes de réalisation desdits perfectionnements; et elle -vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits-indus- triels nouveaux,-les dispositifs-du genre en question, comportant applica- tion desdits.perfectionnements ou convenant à la-mise en oeuvre des procé- dés susdits, les éléments et appareils spéciaux, propres à leur établisse- ment ainsi que les installations comprenant de semblables dispositifs.