FR2458625A1 - Procede et appareillage pour la recuperation d'acides de cuisson de sulfite de magnesium - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE ET UN APPAREILLAGE POUR LA RECUPERATION D'ACIDES DE CUISSON DE SULFITE DE MAGNESIUM CONTENANT UNE FAIBLE TENEUR EN SUBSTANCES CORROSIVES, EN PARTICULIER DES CHLORURES, ET AVEC UN RENDEMENT ELEVE EN SUBSTANCES CHIMIQUES UTILES RECUPEREES, EN PARTICULIER MGO, PAR REACTION DE GAZ CONTENANT SO, OBTENUS PAR COMBUSTION D'UNE LESSIVE DE SULFITE DE MAGNESIUM, AVEC UNE BOUILLIE AQUEUSE D'HYDROXYDE DE MAGNESIUM, LES GAZ CONTENANT SO ETANT LAVES APRES SEPARATION MECANIQUE DE LA MAJEURE PARTIE DES SUBSTANCES SOLIDES, AVEC UN LIQUIDE DE LAVAGE EN CIRCULATION. LE PROCEDE DE L'INVENTION CONSISTE A PRELEVER UNE PARTIE DU LIQUIDE DE LAVAGE DU CIRCUIT DE LAVAGE MAINTENU A TEMPERATURE DE 63 A 65C ET A UN PH DE 3,5 A 4,5 ET A LA REFROIDIR DANS LES CONDITIONS D'UN PREMIER MINIMUM DE SOLUBILITE DE MGSO A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE LA TEMPERATURE AMBIANTE ET 40C ET A LA FAIRE REAGIR AVEC UNE BOUILLIE D'HYDROXYDE DE MAGNESIUM EN MAINTENANT UN PH DE 6,8 A 7,8, PUIS A LAISSER DEPOSER LE PRODUIT DE REACTION, A JETER UNE PARTIE DU LIQUIDE SURNAGEANT CONTENANT DES CHLORURES ET A RENVOYER L'AUTRE PARTIE DANS LE CIRCUIT DE LAVAGE.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareillage pour la récupération d'acides de cuisson de sulfite de magnésium contenant une faible teneur en substances corrosives, en particulier des chlorures, et avec un rendement élevé en substances chimiques utiles récupérées, en particulier MgO, par réaction de gaz contenant SO2, obtenus par combustion d'une lessive de -sulfite de magnésium, avec une bouillie aqueuse d'hydroxyde de magnésium, les gaz contenant
S02 étant lavés après separation mécanique de la majeure partie des substances solides, avec un liquide de lavage en circulation.

Dans les procédés pour la récupération d'acides de cuisson qui sont utilisés pour la production de cellulose, il est important d'obtenir un rendement élevé en substances chimiques utiles récupérées et de polluer le moins possible l'environnement. Un problème particulier de ces procédés est aussi d'empêcher l'secumula- tion de substances corrosives dans le procédé de récupération et d'assurer ainsi une plus grande durée de service de l'appareillage.

Dans la récupération d'acides de cuisson de sulfite de magnésium a- partir de lessives de sulfite de magnésium, le problême réside en ce que les gaz contenant S02 obtenus dans la combustion de la lessive contiennent de la poussière de MgO en fines particules, que l'on ne peut pas éliminer totalement des gaz résiduaires dans le séparateur cyclone.Les filtres électriques élèvent le coût de l'installation.

Dans les séparations à l'état humide, on rencontre la difficulté que des substances corrosives, en particulier des chlorure parviennent dans le liquide de lavage et s'y accumulent.

Pour faire disparaître cette difficultE, on a proposé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 844 879 de prélever du circuit une partie du liquide de lavage en circulation, de le faire réagir avec une solution d'hydroxyde de magnésium, de séparer par filtration le MgS03 formé et de le renvoyer à l'acide de cuisson tandis que l'on jette le filtrat contenant des chlorures. Ce procédé connu a cependant divers inconvénients, le principal consistant en ce que le filtrat contenant des chlorures renferme des quantités importantes de composés de magnésium dissous, à savoir MgS03, qui disparaissent du procédé de récupération et abaissent le rendement de récupération.

En outre, la filtration est un processus coûteux et susceptible de perturbations.

L'invention a pour objet d'éviter ces inconvénients et difficultés et de mettre en oeuvre la réaction d'un courant partiel du circuit de liquide de lavage avec l'hydroxyde de magnésium en maintenant des conditions optimales déterminant des solubilités minimales de MgS03 et de cette manière, non seulement d'exclure les substances corrosives, en particulier les chlorures, mais aussi d'assurer la valeur maximale du rendement de récupération de MgO et 502. Ces solubilités minimales ou dmnaines de faibles solubilités de MgS03 sont définis par les limites de températureset de pH à maintenir.

En conséquence, l'invention consiste, dans un procédé du type défini precedemment, à prélever une partie du liquide de lavage du circuit de lavage maintenu à température de 63 à 65"C et à un pH de 3,5 à 4,5 et à la refroidir dans les conditions d'un premier minimum de solubilité de MgS03 à une température comprise entre la température ambiante et 400C et à le faire réagir avec une bouillie dthydroxyde de magnésium en maintenant un pH de 6,8 à 7,8 > puis à laisser déposer le produit de réaction, à jeter une partie du liquide surnageant contenant des chlorures et à renvoyet l'autre partie dans le circuit de lavage.Le refroidissement de la partie du liquide de lavage prélevé du circuit s'effectue avantageusement par addition d'eau pure froide.

Un deuxième domaine de faible solubilité de MgS03 se situe à 75-800C. En conséquence, le mode de mise en oeuvre modifié du procédé de l'invention consiste à chauffer la partie du liquide de lavage prélevé du circuit dans les conditions d'un second minimum de solubilité de MgSO3 à une température de 75 à 800C et à l'ajuster au moyen d'une bouillie d'hydroxyde de magnésium à un pU de 6,8 à 7,8, de préférence 7,0 à 7,2, puis à laisser déposer le produit de réaction, à jeter une partie du liquide surnageant contenant des chlorures et à renvoyer l'autre partie dans le circuit.

L'invention concerne également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé comportant des viscosités pour l'évaporation et la combustion de la lessive de sulfite de magnésium, un séparateur à sec, en particulier un séparateur cyclone, pour séparer les solides des gaz de fumée, et un dispositif d'absorption pour l'absorption de la majeure partie du S02 dans le gaz de fumée, l'appareillage comportant entre le dispositif de séparation des solides et le dispositif d'absorption un circuit de liquide de lavage pour les gaz contenant S02 et un dispositif pour la réaction d'un courant partiel du circuit de liquide de lavage avec l'hydroxyde de magnésium, ledit appareillage étant caractérisé en ce que le djspo- sitif de réaction consiste en un réacteur comportant des dispositifs de refroidissement et de chauffage et muni d'un agitateur et d'une alimentation en eau pure, ledit réacteur étant relié à une cuve de clarification pour le dépôt et la séparation du produit de réaction; la cuve de clarification est construite de manière à pouvoir être chauffée.

La réaction du courant partiel contenant du bisulfite de magnésium et du chlorure de magnésium prélevé du circuit de liquide de lavage avec la bouillie dthydroxyde de magnésium nécessite une durée de réaction d'au moins une demi-heure, et l'on obtient uu précipité cristallisé qui consiste essentiellement en MgS03. Le sulfite acide présent est transformé en monosulfite par le pH maintenu dans le réacteur.

Le procéde selon l'invention et l'appareillage servant a sa mise en oeuvre sont décritsci-après en référence à la figure unique du dessin annexé dans laquelle I représente un laveur, de préférence un laveur Venturi, dans lequel on lave le gaz de fumée provenant de la conduite 2, débarrassé de la majeure partie des solides, mais qui contiens encore cn quantité notahle de fines particules de MgO ainsi que des substances corrosives telles que des chlorures, au moyen d'un liquide d lavage qui circule entre le laveur 1, le séparateur de liquides3, la pompe 4, un réfrigérant 5 et une conduite 6 de renvoi au laveur. On peut envoyer de l'eau pure dans ce circuit par la conduite 7. On désigne par 8 une vanne dans le circuit.

Le S02 lavé, débarrassé de la poussière de MgO et des chlorures, s'écoule du séparateur de liquide 3 par la conduite 9 vers le dispositit d'absorption. Dans le procédé selon l'invention la température du liquide de lavage est maintenue à 63-650C et ie pH à 3,5 - 4. Le liquide de lavage contient du monosulfite de magné sium Mg(HS03)2 et MgClz, outre de Eaibles quantités de sulfate de
MgCl2, magnésium. Sur le circuit de liquide de lavage dérive en 10 une conduite 12 contenant une vanne ll et qui conduit: au réacteur 13.

Le réacteur est muni d'un agitateur 14 et relié a- des conduites 15 et 16, la conduite 15 permettant d'introduire la bouil-lie d'hydroxyde de magnésium et la conduite 16 de l'eau pure, savoir de l'eau froide. On peut également prévoir en outre des dispositifs de chauffage et de refroidissement sur la conduite 12 et dans le réacteur 13, pour ajuster la température désirée. La température désirée se situe dans un mode de mise en oeuvre du procédé correspondant à un premier minimum de solubilité de MgS03 dans le domaine de la température ambiante a 400C; un second minimum de solubilité se situe à 75-800C.

On choisit la tempérture dans le réacteur 13 selon que l'on opère au premier ou au second minimum de solubilité. Le pH du mélange de réaction se trouvant dans le réacteur est maintenu à 6 > 8 6,8 - 7,8 par addition correspondante de Mg(Oii)2. Une durée d'au moins une demi heure et de préférence environ 1 heure est nécessaire pour la reaction.

Le réacteur est relié par la conduite 17 à une cuve de clarification 18 qui est également munie de dispositifs de refroidissement et de chauffage. La température du produit clarifié doit être maintenue dans le même domaine que celle du reacteur. il se dépose MgS03 cristallisé dans le fond de la cuve de ciarifi- cation 19. Le liquide surnageant 20 contient du chlorure de magnésium qui est prélevé par le trop-plein 21 au moyen de la conduite 22.

On jette une partie de la solution de chorure de magnésium par la conduite 23, une autre partie est renvoyée par la enduite 24 au circuit de liquide de lavage. On obvient de cette manière une valeur constante en chlorure de magnésium dans le circuit et ainsi des conditions constantes de circulation.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la récupération d'acides de cuisson de sulfite de magnésium contenant une faible teneur en substances corrosilves, en particulier des chlorures, et avec un rendement élevé en substances chimiques utiles récupérées, en particulier MgO, par réaction de gaz contenant S02, obtenus par combustion d'une lessive de sulfite de magnésium, avec une bouillie aqueuse d'hydroxyde de magnésium, les gaz contenant S02 étant lavés après séparation mécanique de la majeure partie des substances solides, avec un liquide de lavage en circulation, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à prélever une partie du liquide de lavage du circuit de lavage maintenu à température de 63 à 65"C et à un pH de 3,5 à 4,5 et à la refroidir dans les conditions d'un premier minimum de solubilité de MgS03 à une température comprise entre la température ambiante et 400C et a la faire réagir avec une bouillie d'hydroxyde de magnésium en maintenant un pH de 6,8 à 7,8, puis à laisser déposer le produit de réaction, a jeter une partie du liquide surnageant contenant des chlorures et a renvoyer l'autre partie dans le circuit de lavage.

2. Procédé selon la revendication 1, caracterisé en ce que le refroidissement de la partie du liquide de lavage prélevée du circuit s'effectue par addition d'eau pur froide.

3. Mode de mise en oeuvre modifié et procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer la partie du liquide de lavage prélevé du circuit dans les conditions d'un second minimum de solubilité de MgSO3 à une température de 75 à 80"C et a l'ajuster au moyen d'une bouillie d'hydroxyde de magnésium à un pH de 6,8 à 7,8,de préférence 7,0 à 7,2, puis à laisser déposer le produit de réaction, à jeter une partie du liquide surnageant contenant des chlorures et à renvoyer l'autre partie dans le circuit.

4. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant des dispositifs pour l'évaporation et la combustion de la lessive de sulfite de ma magnésium, un séparateur à secX en particulier un separateur cyclone, pour séparer les solides des gaz de fumée, et un dispositif d'absorp tion pour l'absorption de la majeure partie du S02 dans le gaz de fumée, l'appareillage comportant entre le dispositif de separation des solides et le dispositif d'absorption un circuit de liquide de lavage pour les gaz contenant S02 et un dispositif pour la réaction d'un courant partiel du circuit de liquide de lavage avec l'hydroxyde de magnésium, ledit appareillage étant caractérisé en ce que le dispositif de réaction consiste en un réacteur (13) comportant des dispositifs de refroidissement et de chauffage et muni d'un agitateur (14) et d'une alimentation en eau pure (16), ledit réacteur étant relié à une cuve de clarification (18) pour le dépôt et la separation du produit de réfaction.