Procédé et installation de fabrication de lait de chaux.
La présente invention est relative à un procédé et une installation de fabrication de lait
de chaux.
On utilise du lait de chaux, c'est-à-dire une suspension aqueuse de chaux hydratée dans de nombreuses applications.
Ainsi, le lait de chaux entre dans le traitement d'eau potable pour assurer sa déferrisation, sa démanganisation et sa neutralisation et pour éliminer son agressivité. Le lait de chaux sert également dans le traitement d'eau brute pour en éliminer la dureté temporaire bicarbonatée et pour en ajuster le pH. Le lait de chaux permet encore de traiter des eaux résiduaires urbaines ou industrielles par voie physicochimique. Dans le cas du traitement des eaux urbaines, le lait de chaux assure la neutralisation des eaux résiduaires et porte leur pH à la valeur souhaitée. Dans le cas du traitement des eaux industrielles, le lait de chaux assure l'alcalinisation des eaux résiduaires et amène leur pH à une valeur située soit entre 6,5 et 8,5, soit entre 10,5 et 11,0 pour précipiter tous les éléments précipitables.
Le lait de chaux sert également dans le traitement et l'épuration des gaz pour les désulfurer, les déchlorurer ou les défluorer.
L'emploi de lait de chaux est encore important important dans l'industrie chimique notamment dans
la fabrication d'acide citrique, de phosphates de calcium et d'oxyde de propylène.
Les exemples d'application du lait de chaux mentionnés ci-avant illustrent l'intérêt économique
de ce produit et incitent les producteurs à le fabriquer avec des caractéristiques aussi stables et constantes que possible. C'est le but recherché et obtenu par la mise en oeuvre du nouveau procédé et
de la nouvelle installation suivant la présente invention.
Il existe déjà un procédé et une installation pour réaliser un lait de chaux par mélange de quantités déterminées de chaux et d'eau dans au moins une cuve de mélange.
Dans le procédé connu, on prépare le lait
de chaux à partir de chaux hydratée et.
éteinte à laquelle on ajoute des quantités d'eau prédéterminées. Il s'agit donc essentiellement d'un mélange et d'un malaxage de chaux éteinte et d'eau.
Dans l'installation connue, le lait de chaux est préparé dans une seule cuve de traitement présentant deux compartiments. Des quantités d'eau et de chaux éteinte sont introduites dans le premier compartiment dans des proportions variant entre 5/1 et 20/1.. Ces quantités sont agitées violemment par un'agitateur pour obtenir un liquide dans lequel les particules
<EMI ID=1.1>
du premier compartiment passe dans le deuxième compartiment dans lequel il continue à être agité. Aucune quantité d'eau ou d'un composé chimique n'est ajoutée au liquide se trouvant dans le deuxième compartiment, lequel sert donc de chambre de stockage
du lait de chaux ainsi obtenu.
On connaît aussi un procédé et une installation, dans lesquels le lait de chaux est préparé à partir de chaux vive en roches de diverses granulométries.
Le procédé connu et l'installation conventionnelle pour fabriquer le lait de chaux présentent des inconvénients.
Le procédé et l'installation connus en question peuvent produire un lait de chaux présentant une concentration et une composition variables dans le temps. Il en résulte que la réactivité et l'action de neutralisation du lait de chaux ne sont pas constantes.
Dans le cas où le lait de chaux est préparé
à partir de chaux vive en roches, ce lait de chaux peut aussi présenter un degré d'extinction incomplet
à cause de l'emploi de chaux vive non moulue en morceaux
(de l'ordre de 7 à 10 mm), la présence de particules
de chaux non éteintes provoquant des dépôts dans les cuves d'extinction et perturbant le fonctionnement des installations utilisant ce lait de chaux.
Le nouveau procédé et la nouvelle installation pour fabriquer du lait de chaux permettent de remédier aux inconvénients précités et de produire ainsi un lait de chaux complètement éteinte, présentant une concentration stable, aisément adaptable à son utilisation et ayant des caractéristiques constantes.
A cet effet, selon le nouveau procédé, on introduit et on mélange des quantités déterminées d'eau et de chaux vive moulue dans une cuve de réaction dans laquelle la chaux vive réagit avec l'eau pour se transformer exothermiquement en chaux éteinte dissoute et mise en suspension. Ensuite, on transborde de. manière continue la solution et suspension dans le milieu aqueux de chaux éteinte obtenue dans une cuve de finition dans laquelle on mélange la chaux éteinte ainsi maintenue en solution et en suspension et on ajuste sa concentration en ajoutant une quantité d'eau supplémentaire, le lait de chaux obtenu dans la cuve de finition étant sélectivement soutiré de celle-ci pour alimenter un ou plusieurs postes d'utilisation.
Enfin, on recycle, de manière continue, dans la cuve de finition, la quantité excédentaire de lait de chaux non utilisée dans le ou les postes d'utilisation.
D'autre part, dans la nouvelle installation suivant la présente invention, il est prévu deux caves :
l'une de réaction et l'autre de finition. La cuve de réaction est alimentée d'une manière contrôlée en
eau et en chaux vive moulue. La cuve de réaction est pourvue d'un agitateur du mélange d'eau et de chaux vive moulue. La cuve de finition séparée de la cuve
de réaction est raccordée à une conduite d'eau d'ajustage de la concentration du lait de chaux, ainsi qu'à un ou plusieurs postes d'utilisation. La cuve de finition est équipée aussi d'un agitateur pour maintenir les fines particules- de-chaux éteinte en suspension
et en solution. Enfin, des moyens sont prévus également dans cette installation pour recycler dans la cuve de finition la quantité excédentaire de lait de chaux non utilisée dans le ou les postes d'utilisation.
Afin d'éviter la production de vapeur d'eau
et pour récupérer les poussières de chaux vive moulue non mélangées à l'eau, il est prévu, dans le cadre de la présente invention, que les cuves de réaction et
de finition soient maintenues en dépression. En outre, les vapeurs et les poussières susdites sont avantageusement aspirées hors de la cuve de réaction, respectivement hors de la cuve de finition. Les poussières ainsi récupérées sont introduites dans le circuit
d'eau d'ajustage de la concentration de la chaux éteinte dans la cuve de finition.
La cuve de réaction de la nouvelle installation est alimentée à partir d'un silo de chaux vive moulue. Ce silo est équipé d'un dispositif de fluidisation de cette chaux pour faciliter son extraction et son transport. D'autre part, le silo est en communication avec une trémie d'alimentation à parois convergeant vers le bas pour y éviter la formation de voûtes et de ponts de chaux. La trémie d'alimentation est pourvue d'une sonde de niveau supérieur et d'une sonde de niveau inférieur pour pouvoir contrôler son alimentation. En plus, la trémie d'alimentation est équipée à sa sortie d'un doseur de chaux vive moulue.
Selon une caractéristique constructive de
la nouvelle installation, la cuve de finition est simplement reliée à la cuve de réaction par une conduite de trop-plein. De la sorte, le lait de chaux éteinte formé dans la cuve de réaction s'écoule sans difficulté, sans l'intervention d'une force motrice, dans la cuve de finition en débordant dans cette conduite de trop-plein.. Cette caractéristique constructive permet d'ailleurs de brancher l'aspirateur aspirant les poussières et les vapeurs des cuves de réaction et de finition, sur la conduite de trop-plein en question.
Comme pour la trémie d'alimentation du doseur alimentant la cuve de réaction, la cuve de finition est équipée d'une sonde de niveau supérieur et d'une sonde de niveau inférieur du lait de chaux afin de pouvoir contrôler son alimentation pour y conserver un volume de lait de chaux constamment suffisant pour satisfaire aux besoins quantitatifs des postes d'utilisation.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront dans la description détaillée suivante d'une forme de réalisation de l'invention représentée à la figure 1 des dessins ci-annexés qui
<EMI ID=2.1>
invention.
L'installation représentée sert à fabriquer un lait de chaux éteinte à partir de chaux vive moulue.
La chaux vive utilisée présente, par exemple, la composition suivante :
<EMI ID=3.1>
La chaux vive est moulue finement en particules dont les dimensions sont avantageusement comprises entre 0 et 90 microns. Elle présente une réactivité
à l'eau illustrée par la courbe de la figure 2, la température en [deg.]C est indiquée en abscisse et le
temps en minutes en ordonnée. Cette réactivité a été mesurée sur un mélange de 150 g de CaO moulu et de
40
600 g d'eau à 20[deg.]C ; en appliquant la formule R = ,
40 t
on a obtenu l'indice de réactivité - 26,66[deg.]C/minute.
1,5
La chaux vive moulue est stockée dans un
silo non représenté équipé d'un dispositif de fluidisation de cette chaux pour faciliter son extraction et son transport subséquents.
La chaux vive extraite du silo est amenée
dans une trémie d'alimentation 1 dont les parois convergent vers le bas pour faciliter la descente de cette chaux et pour éviter la formation de voûtes et
de ponts. La trémie d'alimentation 1 est équipée d'une sonde de niveau supérieur et d'une sonde de niveau inférieur pour contrôler son alimentation en chaux vive moulue. A sa sortie inférieure, la trémie d'alimentation 1 est pourvue d'un doseur 2 connu en soi.
Une quantité déterminée de chaux vive moulue sortant du doseur 2 est véhiculée à travers une conduite d'admission 3 et est introduite dans une
cuve de réaction 4.
D'autre part, une quantité déterminée d'eau est aussi admise dans la cuve de réaction 4. Cette quantité d'eau est amenée par une conduite d'alimentation 5 et son débit y est déterminé par un régulateur de pression 6 et par une vanne de réglage 7. L'eau traverse ensuite une conduite d'admission 8 équipée d'une vanne de réglage 9 et d'un débitmètre 10, et débouchant dans la partie supérieure de la cuve de réaction 4. Généralement, on admet 150 g de Cao par litre d'eau dans la cuve de réaction 4.
Les quantités susdites d'eau et de chaux vive moulue sont intimement mélangées dans la cuve de réaction 4 où la chaux vive réagit exothermiquement avec l'eau pour s'hydrater et se transformer en chaux éteinte. Le mélange d'eau et de chaux est fortement agité dans la chambre de réaction 4 grâce à un agitateur 11 qui assure ainsi la mise en suspension et en solution permanente des particules de chaux et qui favorise en plus la réaction d'extinction de la chaux vive.
La cuve de réaction 4 présente un trop-plein
12 par dessus lequel le lait de chaux éteinte déborde pour passer dans une conduite de trop-plein 13 débouchant dans une cuve de finition 14. De la sorte, une quantité de lait de chaux éteinte est admise,
de manière continue ou non, dans la partie supérieure de la cuve de finition 14. Celle-ci est aussi alimentée en eau par une conduite d'admission dérivée 15 branchée sur la conduite d'alimentation 5 en aval du régulateur de pression 6 et de la vanne 7. La conduite d'admission
<EMI ID=4.1>
réglage 17. La conduite d'admission 15 sert à introduire dans la cuve de finition 14, des quantités d'eau prédéterminées pour ajuster la concentration de chaux dans le lait de chaux fabriqué dans cette cuve de finition 14, en fonction des postes d'utilisation subséquents. Il est à noter que, dans la cuve de finition 14, la chaux éteinte est maintenue en suspension par un agitateur mécanique 18 en sorte d' obtenir un lait de chaux très homogène.
Les vapeurs d'eau et les poussières de chaux vive moulue non intégrées à la suspension produite sont aspirées avantageusement de la cuve de réaction 4 et
de la cuve de finition 14 sous l'action d'un aspirateur
19 à travers une conduite d'extraction 20 branchée
par exemple sur la conduite de trop-plein 13. L'aspirateur 19 crée une dépression permanente dans les cuves de réaction 4 et de finition 14 et dans la conduite
de trop-plein 13. Les poussières enlevées sont récupérées par un filtre 21 ou un récupérateur analogue pour pouvoir être introduites dans un débit d'eau d'appoint alimentant la cuve de finition 14. Ce débit d'eau d'appoint traverse une conduite d'admission secondaire 22 branchée sur la conduite d'admission dérivée 15 en aval du débitmètre 16. La sortie du filtre 21 est branchée dans la conduite d'admission secondaire 22 pourvue de deux vannes de réglage 23 et
24 disposées de part et d'autre de cette sortie. Le débit d'eau d'appoint chargé des poussières de chaux récupérées sert aussi à ajuster la concentration en chaux du lait de chaux se trouvant dans la chambre de finition 14.
Le lait de chaux obtenu dans la cuve de finition 14 est transféré suivant les besoins, à des postes d'utilisation 25, sous l'action d'une pompe motrice 26, à travers une conduite de distribution principale 27 sur laquelle sont branchées des conduites de captation 28, ces conduites étant pourvues de dispositifs commandés par des moyens de mesure et de contrôle adaptés aux cas d'utilisation.
La quantité excédentaire de lait de chaux non utilisée dans les postes d'utilisation 25 est recyclée dans la cuve de finition 14 par une conduite de reprise 29, cette conduite étant aussi équipée
des moyens d'obturation, de contrôle et de mesure nécessaires.
Il est encore à noter que la cuve de finition
14 est pourvue d'une sonde de niveau supérieur et d'une sonde de niveau inférieur pour assurer son alimentation en suspension de chaux hydratée.
Method and installation for manufacturing lime milk.
The present invention relates to a method and an installation for manufacturing milk
lime.
Milk of lime, i.e. an aqueous suspension of hydrated lime, is used in many applications.
Thus, lime milk is used in the treatment of drinking water to ensure its iron removal, its itching and neutralization and to eliminate its aggressiveness. Lime milk is also used in the treatment of raw water to eliminate the temporary bicarbonate hardness and to adjust its pH. Lime milk also makes it possible to treat urban or industrial wastewater by physicochemical means. In the case of urban water treatment, lime milk neutralizes the waste water and brings its pH to the desired value. In the case of industrial water treatment, milk of lime ensures the alkalinization of waste water and brings their pH to a value between 6.5 and 8.5, or between 10.5 and 11.0 to precipitate all precipitable elements.
Lime milk is also used in the treatment and purification of gases to desulphurize, dechlorinate or defluoriate them.
The use of lime milk is still important in the chemical industry, particularly in
the manufacture of citric acid, calcium phosphates and propylene oxide.
The examples of lime milk application mentioned above illustrate the economic benefit
of this product and encourage producers to manufacture it with characteristics as stable and constant as possible. This is the goal sought and obtained by the implementation of the new process and
of the new installation according to the present invention.
There is already a method and an installation for producing a lime milk by mixing determined quantities of lime and water in at least one mixing tank.
In the known process, the milk is prepared
lime from hydrated lime and.
off to which predetermined amounts of water are added. It is therefore essentially a mixture and kneading of slaked lime and water.
In the known installation, the milk of lime is prepared in a single treatment tank having two compartments. Quantities of water and slaked lime are introduced into the first compartment in proportions varying between 5/1 and 20/1. These quantities are stirred violently by a stirrer to obtain a liquid in which the particles
<EMI ID = 1.1>
from the first compartment passes into the second compartment in which it continues to be agitated. No amount of water or any chemical compound is added to the liquid in the second compartment, which therefore serves as a storage chamber
milk of lime thus obtained.
A method and an installation are also known, in which the milk of lime is prepared from quicklime in rocks of various particle sizes.
The known process and the conventional installation for manufacturing lime milk have drawbacks.
The known process and plant in question can produce lime milk having a concentration and composition which vary over time. As a result, the reactivity and the neutralizing action of the milk of lime are not constant.
In the event that lime milk is prepared
from quicklime in rocks, this lime milk can also show an incomplete degree of extinction
because of the use of quicklime not ground in pieces
(of the order of 7 to 10 mm), the presence of particles
of non-slaked lime causing deposits in the extinguishing tanks and disrupting the operation of the installations using this lime milk.
The new process and the new installation for producing milk of lime make it possible to remedy the aforementioned drawbacks and thus to produce a completely slaked lime milk, having a stable concentration, easily adaptable to its use and having constant characteristics.
To this end, according to the new process, determined quantities of water and ground quicklime are introduced and mixed into a reaction tank in which the quicklime reacts with the water to transform exothermically into dissolved slaked lime and put in suspension. Then we transfer from. the solution and suspension in the aqueous medium of slaked lime obtained in a finishing tank in which the slaked lime thus maintained in solution and in suspension is mixed and its concentration is adjusted by adding an additional quantity of water, the milk of lime obtained in the finishing tank being selectively withdrawn therefrom to supply one or more use stations.
Finally, the excess quantity of milk of lime not used in the use station or stations is recycled continuously in the finishing tank.
On the other hand, in the new installation according to the present invention, two cellars are provided:
one reaction and the other finishing. The reaction vessel is supplied in a controlled manner with
water and ground quicklime. The reaction vessel is provided with a stirrer for the mixture of water and ground quicklime. The finishing tank separated from the tank
reaction vessel is connected to a water pipe for adjusting the concentration of lime milk, as well as to one or more user stations. The finishing tank is also equipped with an agitator to keep the fine particles of slaked lime in suspension.
and in solution. Finally, means are also provided in this installation for recycling into the finishing tank the excess quantity of milk of lime not used in the use station or stations.
In order to avoid the production of water vapor
and to recover the dust of ground quicklime not mixed with water, it is provided, within the scope of the present invention, that the reaction vessels and
finishing are kept in depression. In addition, the aforementioned vapors and dust are advantageously sucked out of the reaction tank, respectively out of the finishing tank. The dust thus recovered is introduced into the circuit
water for adjusting the concentration of slaked lime in the finishing tank.
The reaction vessel of the new installation is fed from a silo of ground quicklime. This silo is equipped with a device for fluidizing this lime to facilitate its extraction and transport. On the other hand, the silo is in communication with a feed hopper with walls converging downwards to prevent the formation of arches and lime bridges therein. The feed hopper is fitted with an upper level probe and a lower level probe to be able to control its feed. In addition, the feed hopper is equipped at its outlet with a metering unit for ground quicklime.
According to a constructive characteristic of
In the new installation, the finishing tank is simply connected to the reaction tank via an overflow line. In this way, the slaked lime milk formed in the reaction tank flows without difficulty, without the intervention of a motive force, into the finishing tank by overflowing into this overflow pipe. This constructive characteristic also allows you to connect the vacuum cleaner sucking dust and vapors from the reaction and finishing tanks, on the overflow pipe in question.
As for the feed hopper of the doser feeding the reaction tank, the finishing tank is equipped with an upper level probe and a lower level probe of the lime milk in order to be able to control its feed in order to keep a volume of milk of lime constantly sufficient to meet the quantitative needs of the stations of use.
Other details and features of the invention will emerge from the following detailed description of an embodiment of the invention shown in Figure 1 of the accompanying drawings which
<EMI ID = 2.1>
invention.
The plant shown is used to make slaked lime milk from ground quicklime.
The quicklime used has, for example, the following composition:
<EMI ID = 3.1>
Quicklime is finely ground into particles, the dimensions of which are advantageously between 0 and 90 microns. It presents a reactivity
with water illustrated by the curve of figure 2, the temperature in [deg.] C is indicated on the abscissa and the
time in minutes on the y-axis. This reactivity was measured on a mixture of 150 g of ground CaO and
40
600 g of water at 20 [deg.] C; by applying the formula R =,
40 t
the reactivity index was obtained - 26.66 [deg.] C / minute.
1.5
The ground quicklime is stored in a
silo, not shown, equipped with a device for fluidizing this lime to facilitate its subsequent extraction and transport.
The quicklime extracted from the silo is brought
in a feed hopper 1, the walls of which converge downwards to facilitate the descent of this lime and to prevent the formation of arches and
of bridges. The feed hopper 1 is equipped with an upper level probe and a lower level probe to control its feed of ground quicklime. At its lower outlet, the feed hopper 1 is provided with a metering device 2 known per se.
A determined quantity of ground quicklime leaving the metering device 2 is conveyed through an inlet pipe 3 and is introduced into a
reaction vessel 4.
On the other hand, a determined quantity of water is also admitted into the reaction vessel 4. This quantity of water is supplied by a supply pipe 5 and its flow rate is determined there by a pressure regulator 6 and by a regulating valve 7. The water then passes through an inlet pipe 8 equipped with a regulating valve 9 and a flowmeter 10, and opening into the upper part of the reaction vessel 4. Generally, 150 g is admitted. of Cao per liter of water in the reaction vessel 4.
The aforesaid quantities of water and ground quicklime are intimately mixed in the reaction tank 4 where the quicklime reacts exothermically with the water to hydrate and turn into slaked lime. The mixture of water and lime is strongly agitated in the reaction chamber 4 by means of a stirrer 11 which thus ensures the suspension and permanent solution of the lime particles and which also promotes the lime slaking reaction lively.
Reaction vessel 4 has an overflow
12 over which the slaked lime milk overflows to pass into an overflow pipe 13 opening into a finishing tank 14. In this way, a quantity of slaked lime milk is admitted,
continuously or not, in the upper part of the finishing tank 14. The latter is also supplied with water by a branched inlet pipe 15 connected to the supply pipe 5 downstream of the pressure regulator 6 and of the valve 7. The inlet pipe
<EMI ID = 4.1>
adjustment 17. The inlet pipe 15 serves to introduce into the finishing tank 14, predetermined quantities of water to adjust the concentration of lime in the lime milk produced in this finishing tank 14, according to the stations of subsequent use. It should be noted that, in the finishing tank 14, the slaked lime is kept in suspension by a mechanical stirrer 18 so as to obtain a very homogeneous milk of lime.
The water vapors and the dust of ground quicklime not integrated into the suspension produced are advantageously sucked from the reaction tank 4 and
of the finishing tank 14 under the action of a vacuum cleaner
19 through an extraction pipe 20 connected
for example on the overflow pipe 13. The vacuum cleaner 19 creates a permanent vacuum in the reaction 4 and finishing tanks 14 and in the pipe
13. The dust removed is recovered by a filter 21 or a similar recuperator in order to be able to be introduced into a make-up water flow supplying the finishing tank 14. This make-up water flow passes through a pipe secondary intake 22 connected to the branched intake pipe 15 downstream of the flowmeter 16. The outlet of the filter 21 is connected to the secondary intake pipe 22 provided with two adjustment valves 23 and
24 arranged on either side of this exit. The make-up water flow charged with the recovered lime dust is also used to adjust the lime concentration of the lime milk in the finishing chamber 14.
The lime milk obtained in the finishing tank 14 is transferred as needed, to use stations 25, under the action of a motor pump 26, through a main distribution pipe 27 to which pipes are connected. capture 28, these pipes being provided with devices controlled by measuring and control means adapted to the use cases.
The excess quantity of milk of lime not used in the use stations 25 is recycled into the finishing tank 14 via a return pipe 29, this pipe also being equipped
the necessary obturation, control and measurement means.
It should also be noted that the finishing tank
14 is provided with an upper level probe and a lower level probe to ensure its supply of hydrated lime suspension.