Procédé pour l'obtention du gaz sulfureux à partir de mélanges gazeux. Parmi les procédés d'extraction du gaz sulfureux à partir des mélanges gazeux le renfermant, les plus nombreux sont ceux uti lisant la solubilité du gaz sulfureux dans di vers liquides: l'eau, certains solvants orga niques ou des solutions .salines. Mais ces pro cédés présentent des inconvénients pratiques: avec l'eau, qui dissout peu de gaz sulfureux, on effectue parfois la dissolution sous pres sion, ce qui augmente la dépense d'énergie et complique l'appareillage; avec les solvants organiques, par suite de leur volatilité, il y a des pertes par entraînement; avec les solu tions salines, souvent instables, on observe des modifications chimiques des liqueurs et des encrassements dans les appareils.
La présente invention concerne un pro cédé pour l'obtention du gaz sulfureux de mélanges gazeux en contenant, gaz de grillage par exemple, procédé qui supprime les inconvénients signalés plus haut, et per- met l'obtention de gaz sulfureux pur ou in dustriellement pur, propre en particulier à la liquéfaction.
On sait qu'une solution dans l'eau de sels de glucinium tels que, par exemple, le sul fate de glucinium (appelé aussi sulfate de béryllium) a la propriété de dissoudre une quantité importante de glucine (oxyde- ou hydrate de glucinium) en formant probable ment un sel basique qui est soluble.
La demanderesse a observé que cette so lution basique est un excellent solvant du gaz sulfureux dont elle peut, à la tempéra ture ambiante, dissoudre des quantités con sidérables et elle a établi, en outre, que si l'on chauffe ensuite cette .dissolution vers son point d'ébullition ou à une température légè rement inférieure, le gaz sulfureux se dé gage à l'état concentré et pur.
Selon l'invention, on traite donc les mé langes gazeux qui -renferment du gaz suifu- reux par une solution aqueuse d'un sel ba sique de glucinium tel que, par exemple, l'acétate, le chlorure ou le sulfate de gluci- nium et extrait ensuite le gaz sulfureux de sa dissolution, par exemple par chauffage ou par action du vide ou par ces deux actions réunies.
La supériorité des solutions de sels ba siques .de glucinium et en particulier de sul fate sur les solutions de sels basiques d'autres métaux ayant des propriétés ana logues, consiste dans le fait qu'elles résistent sans décomposition à l'évaporation, au chauf fage, à la concentration, et à toutes les causes accidentelles qui hydrolysent les sels des mé taux voisins, en provoquant la formation de précipités.' Ainsi, les solutions de sels basi ques de glucine peuvent être amenées jusqu'à siccité sans précipiter ni cristalliser; leur con centration se manifeste par un épaississement progressif comme le ferait un sirop; ramenées par addition d'eau à la teneur initiale, la re- dissolution est complète.
Il peut arriver, au contraire, qu'une trop grande dilution provoque une précipitation; il suffit de ramener à la concentration ini tiale pour redissoudre le précipité.
Il résulte de ces observations qu'un appa reil alimenté par une solution de sel basique de glucinium est bien plus facile à conduire que ceux renfermant des sels basiques d'au tres métaux, puisqu'une surchauffe locale ou générale ne peut causer la décomposition du réactif, La solubilité du SO= croît avec la concen tration en glucine dissoute dans le sel de glucine, en particulier le sulfate. C'est cette glucine en excès par rapport au sel normal qui constitue l'agent actif.
On trouvera ci-dessous, à titre d'exem ple, la description des conditions d'applica tion de l'invention dans le .cas particulier où le sel basique mis en oeuvre est du sulfate de glucinium. Dans ce cas, il est avantageux que la liqueur de sulfate basique soit prépa rée de façon à présenter une concentration en sulfate pratiquement comprise entre la sa turation et 50 J% de cette saturation et à con- tenir une quantité de glucine en excès un peu inférieure (entre 75 et 1007o) au double de la glucine du sulfate pour éviter les encrasse ments dans le circuit.
L'extraction du gaz sulfureux contenu dans un mélange gazeux peut être effectuée à l'aide de la solution de sulfate de glucinium basique en réalisant. le cycle d'opérations sui vant: 1. Mise en contact de la liqueur et de gaz à traiter; la liqueur absorbe le gaz sulfu reux. Cette opération se fait par barbotage ou par contre-courant dans une colonne. Elle peut se faire également sous pression. Le gaz et la liqueur sont à la- température ambiante, ou à une température voisine.
2. Réchauffage de la liqueur chargée de gaz sulfureux dans une enceinte, où ce gaz se dégage à l'état concentré et pur.
3. Refroidisssement de la liqueur, qui a perdu son gaz sulfureux, et renvoi à la pre mière phase d'absorption.
Les phases 2 et 3 peuvent être, par exem ple, en partie réalisées dans un échangeur thermique, où la. liqueur chargée de gaz sul fureux se réchauffe pendant que la liqueur déchargée se refroidit. Le dégazage de la liqueur, à la phase 2', peut se faire soit à la pression atmosphérique, soit à l'aide du vide, donc dans ce cas, à température plus basse.
La réalisation matérielle du cycle précé dent se fait suivant les méthodes classiques en usage avec les autres solvants.
La liqueur de sulfate basique de gluci- nium peut être préparée par diverses mé thodes, en particulier en opérant comme suit: 1. On fait dissoudre la glucine (oxyde de cinium ou hydrate) ou le CO'Gl dans une ffi <B>0, U</B> solution de sulfate de glucinium.
2. On fait dissoudre la glucine ou le car bonate dans une quantité d'acide sulfurique inférieure à celle correspondant au sulfate neutre.
3. On précipite partiellement l'acide qui se trouve combiné dans une solution de sul fate de glucinium. On précipite par tout corps donnant un sulfate insoluble, chaux, calcaire, baryte en particulier. Les conditions de solubilité de la glu- cine dans la liqueur de sulfate de glucinium, et l'emploi de cette liqueur pour l'absorption du gaz sulfureux ressortiront clairement à l'exemple suivant:
Une liqueur contenant par litre 4â5 gr de sulfate de glucinium hydraté SO4G1. 4 H20, ce qui correspond à 61 gr de glucine G10, peut dissoudre jusqu'à deux fois ce poids de glucine, soit 122 gr. Pour éviter la précipita tion de sulfate basique au cours des opéra tions, on évitera de saturer cette liqueur en glucine; on n'y dissoudra, par exemple, que 109 gr de glucine.
Cette liqueur mise au contact de gaz con tenant 4 % de gaz sulfureux<B>-</B>en volume absorbe par litre<B>186</B> gr de gaz sulfureux à la température de 20 environ. Pour des gaz à 7 %, l'absorption est de 196 gr de gaz sul fureux par litre. Chauffée ensuite -à l'ébulli tion, soit à la pression atmosphérique, soit sous vide plus ou moins poussé, la liqueur restitue presque tout le gaz sulfureux absorbé.
Il y a en réalité, si l'on ne prend des pré cautions particulières, un petit déchet, inférieur à 1%, qui correspond à la fraction de gaz sulfureux qui est oxydé à l'état d'acide sul furique au cours des traitements. Il s'ensuit que la liqueur se charge lentement d'acide sulfurique, sa teneur en glucine totale res tant constante; en d'autres termes, sa basicité diminue. Si cette basicité diminuait par trop, le pouvoir d'absorption de gaz sulfureux pourrait être réduit. Il est donc nécessaire de régénérer fréquemment la liqueur.
La régénération se fait très simplement en précipitant par la chaux, la baryte, le calcaire, la whitérite, l'oxyde ou le carbonate de plomb, l'acide sulfurique formé dans la liqueur. Pratiquement, on régénérera de cette façon une fraction seulement de la liqueur prélevée sur le circuit, et la liqueur régéné rée y sera ensuite ramenée.
La demanderesse a trouvé qu'on pouvait éviter l'oxydation du S02 au cours du trai tement et, par conséquent, éviter d'avoir à effectuer la régénération de la liqueur em- ployée, -en introduisant dans cette dernière certains anti-oxygène, en particulier certains t phénols polyvalents tels que l'hydroquinone.
Les essais de la demanderesse l'ont ame née à constater qu'il suffit d'ajouter l@@oooo d'hydroquinone dans les solutions aqueuses de sels basiques de glucinium utilisées comme solvant du gaz sulfureux, pour que l'oxyda tion de celles-ci pendant le traitement de vienne pratiquement inappréciable. La régé nération des solutions employées devient ainsi inutile ou tout au moins très peu sou- i vent nécessaire.
De petites quantités d'impuretés, par exemple quelques % de sulfate d'alumine, ne nuisent pas aux propriétés absorbantes des solutions de sels basiques de glucinium. On i sait que le minerai de glucinium, qui est le béryl, contient de l'aluminium; quand on traite le béryl, pour fabriquer la glucine, celle-ci est obtenue en général mélangée d'alu mine, dont la séparation est difficile. Pour i réduire les frais de fabrication, on peut donc se contenter de glucine plus ou moins char gée d'alumine.
Avec cette glucine impure, on peut préparer une liqueur mixte de sulfate basique de gIucinium et de sulfate basique d'aluminium, et cette liqueur peut être utili sée pour la concentration du gaz sulfureux. Dans cette liqueur, la glucine et l'alumine agissent alors parallèlement. Mais on risque des entartrages plus faciles, surtout dans les parties chaudes du circuit, et quelques pré cautions sont à prendre pour les éviter.