BE791733A - Utilisation of washing liquors contg sulphites - as sulphur dioxide and nitrates - Google Patents
Utilisation of washing liquors contg sulphites - as sulphur dioxide and nitratesInfo
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Abstract
In the title process the sulphite solns obtd by desulphurisation of gases by washing are treated with HNO3 to give SO2 which may be liquified and a soln of nitrate which may be used as a fertiliser or, if the soln contains Ca(NO3)2, may it be treated with CO2 and NH3 to give CaCO3 in a finely divided form suitable for neutralising gases and vapours.
Description
PROCEDE POUR SUPPRIMER L'EFFET NUISIBLE DES SULFITES CONTENUS DANS LESSOUS-PRODUITS DE LA DESULFURATION PAR VOIE HUMIDE DES GAZ ET FUMEES
Lorsqu'on désulfure les gaz et fumées en faisant ruisseler
dans un laveur une solution ou une suspension d'un carbonate ou d'un
hydroxyde, la quantité et l'absence de valeur des mélanges de sulfites
et sulfates produits constituent une première difficulté.
i
Une seconde difficulté plus ardue encore résulte de la propriété réductrice des sulfites qui habituellement prédominent dans les mélanges obtenus. Ces sulfites possèdent en effet la potentialité d'absorber de l'oxygène,
ce qui les fait considérer comme impropres à être déversés dans les terres et
les eaux dont on entend sauvegarder la vie biologique.
L'oxydation de ces sulfites en sulfates n'est pratiquable à un
prix raisonnable, c'est-à-dire en fait par une action suffisamment rapide
de l'air atmosphérique que moyennant l'existence d'un équipement adéquat
<EMI ID=1.1>
tion conduit dans la majorité des cas à des coûts de revient inacceptables.
La voie qu'apporte l'invention permet de contourner cette impasse.
L'invention consiste à attaquer les sulfites par de l'acide nitrique et, en vue d'une valorisation ultérieure, à récolter d'une part sous forme gazeuse l'anhydride sulfureux qui se dégage au cours de la réaction et d'autre
part la solution de nitrate qui s'est formée.
<EMI ID=2.1>
peut se faire par des ventes à l'industrie de la papeterie ou à l'industrie
de l'acide sulfurique qui peut l'utiliser en lieu et place du soufre natif
qui en est une matière de base courante à l'heure actuelle.
La valorisation des nitrates obtenus sous forme de solution peut
se faire sans difficulté majeure en tant qu'engrais chimiques- après conditionnement convenable.
L'invention est applicable à tous les sulfites, qu'ils soient
solubles et insolubles, que l'on rencontre habituellement mais son intérêt
est particulièrement marqué lorsque le sulfite que contiennent les produits
de la désulfuration est du sulfite de calcium.
La réaction que l'invention met en oeuvre produit une solution de nitrate de calcium qui après conditionnement devient un engrais chimique largement utilisé.
Moyennant une réaction complémentaire on peut ajouter à cette
<EMI ID=3.1>
en solution et du carbonate de calcium qui précipite et peut donc être facilement séparé par décantation et filtration éventuelle.
Cette production de carbonate de calcium donne lieu à la possibilité de renvoyer le dépôt de boue de carbonate au laveur de gaz et de fumée dans lequel il constitue un agent de neutralisation particulièrement efficace car la granulométrie sous laquelle on l'obtient par précipitation est extrêmement fine et donc favorable à une bonne réactivité.
Moyennant la réaction complémentaire produisant du nitrate d'ammoniun l'intérêt économique de l'invention se trouve renforcé par le fait que l'ion calcium est recyclé et que la production concommittante d'engrais se rapporte à un engrais de grande valeur commerciale ou de grande consommation.
Pour mettre en oeuvre l'invention d'une manière économiquement plus rentable, il est souhaitable d'intégrer une usine chimique produisant des engrais dans le circuit des produits de la désulfuration et de rétribuer celle-ci pour la charge qu'elle prend dans l'économie générale en faisant disparaître des sous-produits qui autrement seraient gênants.
La première hypothèse, qui consistait à commercialiser le nitrate de calcium, peut être illustrée par les réactions suivantes : <EMI ID=4.1>
Ceci implique un apport de chaux en poudre depuis le four à chaux jusqu'au laveur suivi d'un transport de la boue de sulfite du laveur à l'usine chimique à partir de laquelle les produits disparaissent par voie commerciale.
La deuxième hypothèse qui consistait à produire du nitrate d'ammonium peut être illustrée par les réactions suivantes : <EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1>
Ceci implique un transfert dans les deux sens entre l'usine chimique et le laveur : dans un sens les ions calcium quittent le laveur sous forme de boue de sulfite et dans l'autre sens ils y retournent sous forme de carbonate.
<EMI ID=7.1>
Dans cette deuxième hypothèse l'approvisionnement du laveur par
le four à chaux n'est plus nécessaire que pour compenser les pertes dues à des réactions ou des séparations incomplètes ou provoquées par des impuretés dans
les produits de base. Le fait qu'une certaine fraction des produits de la désulfuration est constituée par des sulfates et non par des sulfites donne également lieu à consommation constante d'ions Ca++.
En effet, l'ion SO des sulfates n'est pas transformé en gaz
par l'acide nitrique et puisqu'il reste en solution devra fatalement donner lieu sous une forme ou l'autre à consommation de Ca++. La disparition du sulfate de calcium, très moyennement soluble à raison d'environ 2 gr/litre, dépendra de l'état de dilution dans lequel l'usine chimique estime le plus opportun de travailler. Si la réaction finale de la deuxième hypothèse se fait sous grande dilution, on ajoutera des quantités non négligeables de sulfate de calcium au nitrate
<EMI ID=8.1>
nitrate à commercialiser. Si au contraire, cette dernière réaction se fait sous
de fortes concentrations, le sulfate de calcium parasite s'additionnera au carbonate de calcium précipité et sera retourné sous forme de boue au laveur, avec comme conséquence une augmentation progressive du sulfate par rapport au sulfite. Il faut donc prévoir l'évacuation du sulfate de calcium à l'usine chimique à un endroit quelconque du processus, par exemple encore en purgeant le réacteur dans lequel on introduit le sulfite et l'acide nitrique.
Par ailleurs, quelle que soit l'hypothèse de travail, on doit compter sur une réaction incomplète dans le laveur et donc sur un certain mélange de carbonate ou d'hydroxyde de calcium avec le sulfite que l'on traite par l'acide nitrique. Ceci donnera lieu à une consommation supplémentaire d'acide nitrique
<EMI ID=9.1>
vénient car la présence de cet ion est souhaitable comme additif à beaucoup d'engrais .
C'est pourquoi, les propriétés particulières des produits nitrate de calcium, nitrate d'ammonium et carbonate.de calcium, tels qu'ils sont obtenus par le recours à l'invention, font considérer ces produits, y compris leurs impuretés éventuelles, comme liés à la mise en oeuvre mise sous protection.
A cet égard, on note que le carbonate de calcium fourni par la réaction finale envisagée en deuxième hypothèse est un carbonate précipité de valeur commerciale élevée en raison de son extrême finesse et donc de sa grande réactivité que l'on suggère d'ailleurs de mettre à profit dans le cycle même
que l'on a proposé en l'utilisant pour laver les gaz et les fumées.
<EMI ID=10.1>
mande l'utilisation d'un réservoir fermé pour l'action de l'acide nitrique sur les sulfites. On injectera.sous le niveau du liquide contenu dans ce réservoir la boue de sulfite et l'acide nitrique.
PROCESS FOR REMOVING THE HARMFUL EFFECT OF SULPHITES CONTAINED IN THE BY-PRODUCTS OF WET DESULFURATION OF GAS AND FUMES
When desulphurizing gases and fumes by allowing
in a scrubber a solution or a suspension of a carbonate or a
hydroxide, quantity and lack of value of sulfite mixtures
and sulphates produced constitute a first difficulty.
i
A second even more difficult difficulty results from the reducing property of the sulphites which usually predominate in the mixtures obtained. These sulfites in fact have the potential to absorb oxygen,
which makes them considered unsuitable for dumping on land and
waters whose biological life is intended to be preserved.
The oxidation of these sulphites to sulphates is not practicable at a
reasonable price, that is to say in fact by a sufficiently rapid action
atmospheric air only if there is adequate equipment
<EMI ID = 1.1>
In most cases, this leads to unacceptable production costs.
The path provided by the invention makes it possible to circumvent this impasse.
The invention consists in attacking the sulphites with nitric acid and, with a view to subsequent upgrading, to collect on the one hand in gaseous form the sulfur dioxide which is released during the reaction and on the other hand.
leaves the nitrate solution that has formed.
<EMI ID = 2.1>
can be done through sales to the stationery industry or industry
sulfuric acid which can use it instead of native sulfur
which is a common basic subject at the present time.
The recovery of nitrates obtained in solution form can
be done without major difficulty as chemical fertilizer - after suitable conditioning.
The invention is applicable to all sulphites, whether
soluble and insoluble, which are usually found but its interest
is particularly marked when the sulphite contained in the products
of the desulfurization is calcium sulfite.
The reaction which the invention implements produces a solution of calcium nitrate which, after conditioning, becomes a widely used chemical fertilizer.
By means of a complementary reaction one can add to this
<EMI ID = 3.1>
in solution and calcium carbonate which precipitates and can therefore be easily separated by decantation and possible filtration.
This production of calcium carbonate gives rise to the possibility of returning the deposit of carbonate sludge to the gas and smoke scrubber in which it constitutes a particularly effective neutralization agent because the particle size under which it is obtained by precipitation is extremely fine. and therefore favorable to good responsiveness.
By means of the complementary reaction producing ammonium nitrate, the economic interest of the invention is reinforced by the fact that the calcium ion is recycled and that the concomitant production of fertilizer relates to a fertilizer of great commercial value or of Big consumption.
To implement the invention in an economically more profitable manner, it is desirable to integrate a chemical plant producing fertilizers in the circuit of desulphurization products and to remunerate the latter for the load it takes in the process. general economy by removing by-products that would otherwise be troublesome.
The first hypothesis, which consisted of marketing calcium nitrate, can be illustrated by the following reactions: <EMI ID = 4.1>
This involves a supply of powdered lime from the lime kiln to the scrubber followed by transport of the sulphite slurry from the scrubber to the chemical plant from which the products disappear commercially.
The second hypothesis which consisted in producing ammonium nitrate can be illustrated by the following reactions: <EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1>
This involves a two-way transfer between the chemical plant and the scrubber: in one direction the calcium ions leave the scrubber as sulphite slurry and in the other direction they return as carbonate.
<EMI ID = 7.1>
In this second hypothesis the supply of the washer by
the lime kiln is only needed to compensate for losses due to incomplete reactions or separations or caused by impurities in
commodities. The fact that a certain fraction of the products of the desulphurization consists of sulphates and not of sulphites also gives rise to a constant consumption of Ca ++ ions.
Indeed, the SO ion of sulphates is not transformed into gas
by nitric acid and since it remains in solution must inevitably give rise in one form or the other to the consumption of Ca ++. The disappearance of calcium sulphate, very moderately soluble at a rate of about 2 gr / liter, will depend on the state of dilution in which the chemical plant considers the most opportune to work. If the final reaction of the second hypothesis is done under great dilution, we will add significant quantities of calcium sulfate to the nitrate
<EMI ID = 8.1>
nitrate to market. If, on the contrary, this last reaction takes place under
at high concentrations, the parasitic calcium sulphate will add to the precipitated calcium carbonate and will be returned as sludge to the scrubber, with the consequence of a gradual increase in sulphate relative to sulphite. It is therefore necessary to provide for the evacuation of the calcium sulphate at the chemical plant at any point in the process, for example again by purging the reactor into which the sulphite and nitric acid are introduced.
Moreover, whatever the working hypothesis, one must count on an incomplete reaction in the scrubber and therefore on a certain mixture of carbonate or calcium hydroxide with the sulphite which is treated with nitric acid. This will lead to additional consumption of nitric acid.
<EMI ID = 9.1>
comes because the presence of this ion is desirable as an additive to many fertilizers.
This is why the particular properties of the products of calcium nitrate, ammonium nitrate and calcium carbonate, as obtained by the use of the invention, make these products, including their possible impurities, considered as related to the implementation under protection.
In this regard, it is noted that the calcium carbonate provided by the final reaction envisaged in the second hypothesis is a precipitated carbonate of high commercial value due to its extreme fineness and therefore its great reactivity which it is also suggested to use. to profit in the cycle itself
that has been proposed by using it to wash gases and fumes.
<EMI ID = 10.1>
requires the use of a closed tank for the action of nitric acid on sulphites. Sulphite sludge and nitric acid will be injected under the level of the liquid contained in this tank.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE791733 | 1972-11-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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BE791733A true BE791733A (en) | 1973-03-16 |
Family
ID=3860448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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