BE540397A - - Google Patents

Description

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   Cette invention vise à débarrasser des anhydrides de soufre les gaz de cheminée, par exemple les gaz de cheminée de chaudières. L'invention concerne un procédé du genre où les gaz de cheminée sont lavés avec une solution de sels d'ammonium, l'ammoniac étant ajouté (par exemple sous for- me d'eaux ammoniacales concentrées brutes provenant de la fabrication du gaz, ou d'une solution d'ammoniac synthétique) à une allure correspondant à l'absorption des anhydrides de soufre. La solution de sel d'ammonium contient un mélange de sulfate, de sulfite et de bisulfate et si l'ammoniac qu'on ajoute est sous forme d'eaux ammoniacales d'usine à gaz concentrées brutes, la solution contient aussi du thiosulfate.

   Après lavage, on évapo- re la solution pour retirer le sulfate d'ammonium ou bien on la chauffe sous pression dans un autoclave en présence de la quantité requise d'acide sulfurique pour convertir les sels dissous en sulfate d'ammonium et en sou- fre. 



   On a proposé jusqu'à présent d'utiliser une solution concentrée de sels d'ammonium. Mais la concentration en anhydride sulfureux et en ammo- niac dans les gaz lavés sortant de l'épurateur est supérieure à celle qui peut être désirable ou prescrite par les règlements. On a trouvé que cela est dû au fait que la présence de sulfate d'ammonium et/ou de thiosulfate dans la solution augmente la pression de vapeur de l'ammoniac et de l'anhy- dride sulfureux par rapport aux solutions contenant du sulfite et du bisul- fite d'ammonium. On peut donc dire que les pressions de vapeur de l'anhydri- de sulfureux et de l'ammoniac diminuent avec la diminution de concentration des solutions de sulfite et de bisulfite d'ammonium et avec la diminution de concentration du total des sels d'ammonium dans les solutions contenant le sulfite, le bisulfite, le sulfate et le thiosulfate.

   Ceci a été confirmé par l'expérience et on a aussi constaté que le lavage avec une solution plus diluée de sels d'ammonium donne une concentration beaucoup moindre d'anhy- dride sulfureux et d'ammoniac dans les gaz lavés, mais l'usage de solutions diluées offrirait un sérieux inconvénient dans l'industrie à cause de la grande quantité de chaleur qui serait nécessaire pour concentrer la solution avant de la faire passer à l'autoclave. 



   Un procédé de lavage à l'ammoniac est aussi utilisé pour réduire l'anhydride sulfureux dans les gaz provenant du grillage de minerais sulfu- reux. Les gaz sont traités d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus, trois ou quatre lavages étant effectués en série. La solution de sels   d'am-   monium est diluée d'une tour à la suivante, la solution la plus concentrée se trouvant dans la première tour. Toutefois, dans ce procédé, les concen- trations d'anhydride sulfureux dans les gaz sont beaucoup plus élevées que celles envisagées dans la présente invention, les gaz sortant des épurateurs contenant de 0,08 à 0,1 pourcent d'anhydride sulfureux, ce qui est pratique- ment aussi élevé que la concentration dans les gaz provenant de la combus- tion de charbons contenant 1,5 pourcent de soufre.

   Bien qu'il y ait une di- minution de la concentration de sels d'ammonium entre le premier et le der- nier stade, la différence n'est pas très marquée et la concentration au sta- de final de l'épuration est beaucoup plus élevée que la concentration au stade final du procédé suivant la présente invention. En outre, la solution au stade final du traitement des gaz de four de fusion contient une propor- tion considérable de bisulfite et de sulfite d'ammonium. 



   Suivant la présente invention, le traitement est effectué en plu- sieurs stades et dans le premier les gaz de cheminée sont lavés au moyen d'une solution concentrée de sels d'ammonium tandis que dans les stades   sui-   vants on utilise une solution progressivement plus diluée comme agent de lavage, la concentration des sels d'ammonium au stade final n'étant pas   su-   périeure à un dixième et de préférence un vingtième de la concentration du premier stade et la solution au stade final contenant du sulfate d'ammonium 

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 avec seulement des traces de sulfite. Généralement, il suffit de deux sta-   des .    



   L'invention concerne aussi l'appareil servant   àl'exécution   de ce procédé. 



   Le dessin schématique annexé représente à titre d'exemple une forme d'appareil permettant la mise en pratique de l'invention. 



   Le procédé peut avantageusement être mis à exécution dans une tour d'épuration divisée en deux compartiments superposés 1 et 2. Les gaz de cheminée pénètrent dans le compartiment inférieur par un conduit latéral 4 au-dessus du fond et ils sont lavés au moyen d'une solution concentrée de sels d'ammonium mise en circulation par une pompe 5 et distribuée uniformé- ment sur un empilage ajouré 7 à la partie supérieure du compartiment, par un distributeur 6.

   Les gaz de cheminée sortent à la partie supérieure du com- partiment inférieur par un conduit 8 qui contourne la cloison 3 séparant le compartiment supérieur du compartiment inférieur et, dans le compartiment supérieur, ils sont lavés au moyen d'une solution diluée de sels d'ammonium mise en circulation par une pompe 9 et distribuée uniformément sur l'empi- lage 11 à la partie supérieure du compartiment supérieur.

   Les gaz lavés tra- versent alors un éliminateur de brouillard 12 et s'en vont par la cheminée: La quantité requise d'ammoniac sous forme d'eaux ammoniacales d'usine à gaz, est ajoutée   à   la solution concentrée en 13 au fond du compartiment inférieur et la concentration de la solution à ce premier stade de l'opération de la- vage est maintenue constante en faisant couler constamment la solution en 14 au fond et en la remplaçant par un tuyau 15 amenant la solution du fond du compartiment supérieur. La solution se fait dans le compartiment   supé-   rieur avec de l'eau amenée par un tuyau 16. 



   Dans l'appareil représenté, l'ammoniac est ajouté uniquement dans la solution du compartiment inférieur 1 de la tour sous forme d'eaux ammo- niacales. La concentration en ammoniac dans le liquide du second comparti- ment 2 est maintenue par le gaz ammoniac provenant du premier stade et en- traîné par les gaz de cheminée. 



   En variante, la concentration en ammoniac dans le second compar- timent peut être maintenue par l'addition d'une petite quantité d'eaux ammo- niacales. 



   Si on utilise plus de deux stades, la tour est divisée en un nom- bre correspondant de compartiments avec les liaisons requises. 



   Les chiffres suivants montrent l'efficacité de l'élimination des anhydrides de soufre obtenue par le présent procédé. 



   Des gaz de cheminée contenant de 0,06 à 0,07 pourcent en volume d'anhydrides de soufre ont été lavés avec une solution concentrée de sels d'ammonium au premier stade et avec une solution diluée de sels d'ammonium au second stade. Les concentrations en anhydrides de soufre dans les gaz lavés sortant du premier stade sont comprises entre   0,008   et   0,001     pourcent   et à la sortie du second stade entre   0,001   et 0,003 pourcent, représentant un rendement total d'enlèvement des anhydrides de soufre de 95 à 98 pour- cent. La perte d'ammoniac est aussi très faible, représentant de 0,003 à 0,007 pourcent en volume des gaz lavés. 



   L'invention n'est pas limitée à l'appareil ainsi construit car on peut utiliser d'autres dispositions pour l'épurateur. Ainsi, il n'est pas indispensable que les compartiments soient superposés et le distributeur de liquide et l'empilage ajouré peuvent être remplacés à n'importe quel stade par des pulvérisateurs appropriés.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. Procédé pour extraire les anhydrides de soufre des gaz de che- minée en traitant ces gaz par une solution aqueuse de sels d'ammonium à la- quelle de l'ammoniac est ajouté à une allure correspondant à l'absorption des anhydrides de soufre, caractérisé en ce que le traitement est effectué en plusieurs stades, dans le premier desquels les gaz de cheminée sont la- vés avec une solution concentrée de sels d'ammonium tandis que dans les sta- des suivants on utilise comme agent de lavage une solution progressivement plus diluée, la concentration en sels d'ammonium au stade final ne dépassant pas un dixième et de préférence pas un vingtième de la concentration au pre- mier stade et la solution au stade final contenant du sulfate d'ammonium avec seulement des traces de sulfite.

   2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement est effectué en deux stades.

   3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution concentrée est soutirée au premier stade pour être utilisée dans un traitement ultérieur, une quantité équivalente d'eau est ajoutée au dernier stade de la série et un déplacement de la solution se produit à contre-courant du dernier stade successivement jusqu'au premier stade.

   4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ammoniac est ajouté uniquement au premier stade et la concentration en ammoniac aux stades suivants est maintenue par l'ammoniac entraîné du premier stade par les gaz.

   5. Appareil pour l'exécution du procédé suivant l'une des revendi- cations 1 à 4, comprenant plusieurs compartiments que les gaz de cheminée peuvent traverser successivement tour à tour de bas en haut de chacun, un dispositif associé à chaque compartiment pour faire circuler la solution aqueuse de sels d'ammonium à contre-courant des gaz qui le traversent d'une manière telle que les gaz passent en contact intime avec le liquide, le li- quide dans le premier compartiment traversé par les gaz étant une solution aqueuse concentrée de sels d'ammonium et le liquide dans les compartiments suivants ayant une concentration progressivement plus faible, un dispositif étant aussi prévu pour ajouter de l'ammoniac au liquide dans chaque compar- timent,

   la quantité ajoutée dépendant des concentrations en anhydride sulfu- reux dans les gaz pénétrant dans le premier compartiment et de l'ammoniac dans les gaz pénétrant dans chaque compartiment successif.

   6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que deux compartiments sont prévus l'un au-dessus de l'autre, les gaz de cheminée pas- sant de la région supérieure du premier dans la région inférieure du second.

   7. Appareil suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le liquide est pulvérisé sur un empilage ajouré à l'intérieur de chaque com- partiment .

   8. Appareil suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les gaz de cheminée sortant du dernier compartiment de la série traversent un éliminateur de brouillard avant de s'échapper dans l'atmosphè- re par une cheminée.

   9. Appareil suivant l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'un dispositif est prévu pour drainer continuellement une partie du li- quide de la première chambre, pour ajouter de l'eau au liquide dans la der- nière chambre et pour transférer du liquide successivement de la dernière chambre à la première, l'allure de transfert du liquide dans chaque cas étant <Desc/Clms Page number 4> en substance la même.

   10. Procédé d'extraction des anhydrides de soufre des gaz de che- minée en traitant ces gaz avec une solution aqueuse de sels d'ammonium à laquelle on ajoute de l'ammoniac à une allure correspondant à l'absorption des anhydrides de soufre, en substance comme décrit ci-dessus.

   Il. Appareil pour l'exécution du procédé suivant l'une des reven- dications 1 à 4 en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.