FR2513140A1 - PROCESS FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXIDES FROM FUMES - Google Patents
PROCESS FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXIDES FROM FUMES Download PDFInfo
- Publication number
- FR2513140A1 FR2513140A1 FR8215715A FR8215715A FR2513140A1 FR 2513140 A1 FR2513140 A1 FR 2513140A1 FR 8215715 A FR8215715 A FR 8215715A FR 8215715 A FR8215715 A FR 8215715A FR 2513140 A1 FR2513140 A1 FR 2513140A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sodium
- liquor
- stage
- sorbent
- trona
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
PROCEDE POUR L'ELIMINATION DES OXYDES DE SOUFRE A PARTIR DE FUMEES. ON MET LE GAZ EN CONTACT AVEC UN SORBANT CHOISI PARMI LE BICARBONATE DE SODIUM, LE TRONA ET LE CARBONATE DE SODIUM ACTIVE ET, EN UTILISANT UNE LIQUEUR ALCALINE CONTENANT DES IONS BORATE DE MANIERE A REDUIRE LES DEBITS ET LA PERTE D'ALCALINITE, ON REGENERE LE SORBANT EPUISE AVEC UN OXYDE OU UN HYDROXYDE DE METAL ALCALINOTERREUX.PROCESS FOR THE ELIMINATION OF SULFUR OXIDES FROM FUMES. THE GAS IS PUT INTO CONTACT WITH A SORBANT CHOSEN FROM SODIUM BICARBONATE, TRONA AND ACTIVE SODIUM CARBONATE AND, USING AN ALKALINE LIQUOR CONTAINING BORATE IONS SO AS TO REDUCE THE FLOW AND LOSS OF ALKALINITY, WE REGENERATE THE SORBANT EXHAUSTED WITH AN OXIDE OR HYDROXIDE OF ALKALINOTERROUS METAL.
Description
l t S 2513140l t S 2513140
La présente invention concerne un procédé pour l'absorp- The present invention relates to a method for absorbing
tion des oxydes de soufre à partir de fumées industrielles avec un sorbant solide et la régénération du sorbant solide tion of sulfur oxides from industrial fumes with a solid sorbent and regeneration of the solid sorbent
pour un réemploi.for reuse.
Dans la combustion des combustibles fossiles et dans de nombreux procédés industrielsla combustion des constituants soufrés qu'ils contiennent pose un sérieux problème Les oxydes de soufre nuisibles produits constituent un polluant de l'environnement et des efforts considérables ont été développés ces dernières années pour éliminer les oxydes de soufre des gaz de combustion dégagés dans I'atmosphere On In the combustion of fossil fuels and in many industrial processes, the combustion of the sulfur constituents which they contain poses a serious problem The harmful sulfur oxides produced constitute an environmental pollutant and considerable efforts have been developed in recent years to eliminate the sulfur oxides from combustion gases released into the atmosphere On
connait plusieurs procédés pour l'élimination de ces oxydes. knows several processes for the elimination of these oxides.
Par exemple, on peut citer 3 ls brevets US 3 852 410 de Rivers et ai et 3 846 535 de Fonseca, Mais, à la connaissance de la demanderesse,tous les procédés de la technique antérieure présentent certains inconvéni nts et, en conséquence, un For example, mention may be made of 3 US Patents 3,852,410 to Rivers et al and 3,846,535 to Fonseca. However, to the knowledge of the Applicant, all the processes of the prior art have certain drawbacks and, consequently, a
procédé perfectionné pour une élimination économique et- improved process for economical disposal and-
fiable des oxydes de soufre des mnélanges gazeux serait reliable sulfur oxides gas mixtures would
souhaitable et est fourni ici.desirable and is provided here.
En résumé, le procédé de l'invention consiste à traiter les fumées (ou gaz br lés) contenant des oxydes de soufre (qui sont principalement,et qui sont considérés pour plus de commodité ci-après comme etant, du dioxyde de soufre)avec un sorbant solide choisi parmi le carbonate de In summary, the method of the invention consists in treating the fumes (or burnt gases) containing sulfur oxides (which are mainly, and which are considered for convenience below as being sulfur dioxide) with a solid sorbent chosen from carbonate
sodium activé,le bicarbonate de sodiumble trona et leurs mélan- activated sodium, sodium bicarbonate trona and their mixtures
ges,qui peut éliminer 90 % ou plus du dioxyde de soufre Le ges, which can remove 90% or more of sulfur dioxide
trona est le nom minéral pour Na 2 C 03 Na HCO 3 2 H 20 Le car- trona is the mineral name for Na 2 C 03 Na HCO 3 2 H 20 The car-
bonate de sodium activé peut être obtenu à partir de bicar. activated sodium bonate can be obtained from bicar.
bonate de sodiumde trona ou d'un mélange de cd&Qsubstances, par calcination à une température comprise entre environ 70 et 200 C Pour un bicarbonate de sodium ayant une dimension de particules caractéristique d'environ 50 micromètresune durée de calcination d'environ 10 à 30 minutes, à une température d'environ 150 C, suffit Le gaz propre est sodium bonate of trona or a mixture of cd & Qsubstances, by calcination at a temperature between about 70 and 200 C For a sodium bicarbonate with a characteristic particle size of about 50 micrometers a calcination time of about 10 to 30 minutes , at a temperature of about 150 C, is sufficient Clean gas is
déchargé et les solides résultants n'ayant pas réagisles sul- discharged and the resulting unreacted solids sul-
fites et sulfates de sodium et leurs mélangessont dissous fites and sodium sulfates and their mixtures are dissolved
à lt> uie 't:llqueui I:iqoe suffisam 1 ler t ' ' l Ji' ç>ûOUL uitj'e '- at lt> uie 't: llqueui I: iqoe suffam 1 ler t' 'l Ji' ç> ûOUL uitj'e '-
tir l'acide carbonique en bicarbonate,ladite liqueur contenant des ions borate,de l'ammoniac ou de préférence les deux 9 pour former des composés de sodium solubles La carbonatation de la liqueur résultante forme un précipité sodique contenant drawing carbonic acid into bicarbonate, said liquor containing borate ions, ammonia or preferably both 9 to form soluble sodium compounds The carbonation of the resulting liquor forms a sodium precipitate containing
du bicarbonate,du trona ou leurs mélanges. bicarbonate, trona or mixtures thereof.
Le précipité est séparé de la liqueur carbonatée et la liqueur est traitée avec un composé de précipitation choisi parmi des hydroxydes de métaux alcalinoterreux,des oxydes de métaux alcalinoterreux et des mélanges de ces composés The precipitate is separated from the carbonated liquor and the liquor is treated with a precipitation compound chosen from hydroxides of alkaline earth metals, oxides of alkaline earth metals and mixtures of these compounds
pour former des sulfates et sulfites de métaux alcalino- to form alkali metal sulfates and sulfites
terreuxinsolubles,et des mélanges de ces composés Comme métaux alcalinoterreux appropriéson peut citer le caicium,le baryum et le strontium Après avoir séparé les solides,on insoluble earths, and mixtures of these compounds As suitable alkaline earth metals, caicium, barium and strontium may be mentioned After the solids have been separated,
recycle la liqueur pour traiter le sorbant épuisé. recycles the liquor to treat the exhausted sorbent.
La présence d'ions borate (tels que fournis par l'acide The presence of borate ions (as supplied by the acid
borique) dans le procédé fournit divers avantages distincts. boric) in the process provides various distinct advantages.
D'abord, elle permet l'utilisation de débits plus faibles First, it allows the use of lower flow rates
dans la section de régénération du procédé Un autre avanta- in the regeneration section of the process Another advantage
ge important résulte de ce que les ions borate ne se dégra- significant age results from the fact that borate ions do not degrade
dent pas chimiquement ou biologiquement à un degré signifi- tooth not chemically or biologically to a significant degree
catif, de telle sorte qu'il n'y a que peu de perte d'ions borate dans le système, ce qui réduit en conséquence la quantité de matières utilisée dans le procédé De plus, étant donné que les ions borate n'agissent pas comme-agents réducteurs dans la section de régénération ou dans la zone d'élimination des résidus solides,les sulfites et/ou sulfates présents ne sont pas réduits en des composés de soufre nuisibles comme, par exemplele sulfure d'hydrogène, qui peuvent présenter de sérieux problèmes de cative, so that there is little loss of borate ions in the system, which consequently reduces the amount of material used in the process. Furthermore, since the borate ions do not act as reducing agents in the regeneration section or in the solid residue elimination zone, the sulphites and / or sulphates present are not reduced to harmful sulfur compounds such as, for example, hydrogen sulphide, which may exhibit serious problems of
santé et d'évacuation.health and evacuation.
La figure unique du dessin annexé est une représenta- The single figure in the accompanying drawing is a representation
tion schématique du procédé de l'invention. schematic tion of the process of the invention.
Comme indiqué sur la figure à laquelle il convient de se référer,un gaz de fumée contenant du dioxyde de soufre est introduit par la conduite 2 dans une cuve de contact gaz-solide 4 La cuve de contact 4,qui peut avoir des formes di verses (par exemple lit fixe, lit mobile, lit fluidisé, etc) est de façon appropriée un collecteur à sacs utilisant des surfaces de recueil des poussières à filtre de tissu de type tubulaire,préchargées avec un sorbant approprié qui est introduit dans la cuve de contact 4 par la conduite 6 En variante,le sorbant peut être introduit dans le courant gazeux en amont de la cuve de contact En passant dans la cuve de contact 4,le dioxyde de soufre dans le gaz de As indicated in the figure to which reference should be made, a smoke gas containing sulfur dioxide is introduced via line 2 into a gas-solid contact tank 4 The contact tank 4, which may have various forms (eg fixed bed, moving bed, fluidized bed, etc.) is suitably a bag collector using dust collection surfaces with a tubular type fabric filter, preloaded with an appropriate sorbent which is introduced into the contact tank 4 via line 6 As a variant, the sorbent can be introduced into the gas stream upstream of the contact tank By passing through the contact tank 4, the sulfur dioxide in the
fumée réagit avec le sorbant sodique pour produire du sulfi- smoke reacts with the sodium sorbent to produce sulphide
te et du sulfate de sodiumlaissant un gaz de fumée prati- te and sodium sulphate leaving a smoke gas practi-
quement débarrassé de tout dioxyde de soufre et, qui est that is completely free of sulfur dioxide and which is
évacué de la cuve de contact 4 par la conduite 8. evacuated from contact tank 4 via line 8.
Un produit fait de solides est extrait de la cuve de contact 4 par la conduite 10 et transféré dans un réservoir pour le sorbant épuisé 12 A ce stadele produit de solides contient du sorbant non-utilisé, introduit initialement dans la cuve de contact gaz-solide 4,plus du sulfite et/ou du sulfate (de sodium)soluble résultant de la réaction du sorbant avec le dioxyde de soufre dans le gaz de fumée et toute matière en particules originalement contenue dans le gaz de fuméetelle que des cendres volantes Le produit fait de solides est transféré dans une cuve de malaxage 16 par la conduite 14, o il est mélangé avec une liqueur de recyclage alcaline contenant des ions borate provenant de A product made of solids is extracted from the contact tank 4 via line 10 and transferred to a tank for the spent sorbent 12 At this stage the solid product contains unused sorbent, initially introduced into the gas-solid contact tank 4, more soluble sulphite and / or sulphate (sodium) resulting from the reaction of the sorbent with sulfur dioxide in the flue gas and any particulate matter originally contained in the flue gas such as fly ash The product makes of solids is transferred to a mixing tank 16 via line 14, where it is mixed with an alkaline recycling liquor containing borate ions from
la conduite 18 et des produits chimiques d'appoint quilpeu- line 18 and additional chemicals that it can
vent comprendre Na 2 B 407, Na 2 C 03, Na 2 SO 4, Na Cl ou différents wind understand Na 2 B 407, Na 2 C 03, Na 2 SO 4, Na Cl or different
mélanges de ces composés Dans la cuve de malaxage 16,le sul- mixtures of these compounds In the mixing tank 16, the sul-
fite et/ou le sulfate solubles qui ont été formés par la soluble fite and / or sulfate that have been formed by the
réaction du dioxyde de soufre avec le sorbant sont dissous. reaction of sulfur dioxide with sorbent are dissolved.
La liqueur provenant de la cuve de malaxage 16 est transférée par la conduite 22 vers un filtre à cendres volantes 24 qui retient toute cendre volante présenteet évacuée par la conduite 26 La conduite 26 peut aboutir au réacteur 64 The liquor from the mixing tank 16 is transferred through line 22 to a fly ash filter 24 which retains any fly ash present and discharged through line 26 Line 26 can lead to the reactor 64
lorsqu'une partie seulement du sulfite ou du sulfate de so- when only part of the sulphite or sodium sulphate
dium provenant de la cuve de sorbant épuisé 12 est dissoute dans la cuve de malaxage 16 La liqueur sans cendres volantes quitte le filtre 24 par la conduite 28,est introduite dans la cuve de carbonatation 30 et réagit avec C 02,introduit dans la cuve de carbonatation 30 par la conduite 32 Le gaz de fumée propre est une source commode de C 02 L'excès de Co 2 quitte la cuve de carbonatation 30 par la conduite 34 pour être évacué dans l'atmosphère ou, si l'on préfère, pour une évacuation dans la cheminée de gaz propre par la conduite 8 Des ions bicarbonate sont formés et transférés par la conduite 36 dans un cristalliseur 38 et convertis dium from the spent sorbent tank 12 is dissolved in the mixing tank 16 The liquor without fly ash leaves the filter 24 via line 28, is introduced into the carbonation tank 30 and reacts with C 02, introduced into the tank carbonation 30 through line 32 Clean smoke gas is a convenient source of C 02 Excess Co 2 leaves carbonation tank 30 through line 34 to be discharged into the atmosphere or, if preferred, to an evacuation in the chimney of clean gas by the pipe 8 Bicarbonate ions are formed and transferred by the pipe 36 in a crystallizer 38 and converted
en bicarbonate de sodium solide, en trona ou en leurs mélan- in solid sodium bicarbonate, trona or their mixtures
ges,qui cristallisent à partir de la solution Du dioxyde de carbone peut également être ajouté dans le cristalliseur 38 pour rendre la cristallisation du bicarbonate de sodium plus complète Le bicarbonate de sodium cristallisé dans le cristalliseur 38 est transféré par la conduite 40 vers le filtre à bicarbonate de sodium 42 Le bicarbonate de sodium ges, which crystallize from the solution Carbon dioxide can also be added to the crystallizer 38 to make the crystallization of the sodium bicarbonate more complete The sodium bicarbonate crystallized in the crystallizer 38 is transferred via line 40 to the filter sodium bicarbonate 42 Sodium bicarbonate
et/ou le trona récupérés à partir du filtre 42 sont trans- and / or the trona recovered from the filter 42 are trans-
férés par la conduite 46 vers un séchoir/calcinateur 48, o ils sont soit séchés et transférés par la conduite 52 vers la cuve de stockage du sorbant régénéré 54,soit séchés et calcinés pour former un carbonate de sodium activé qui est également transféré par la conduite 52 vers la fered by line 46 to a dryer / calciner 48, where they are either dried and transferred by line 52 to the storage tank of regenerated sorbent 54, or dried and calcined to form an activated sodium carbonate which is also transferred by the line 52 to
cuve de stockage du sorbant régénéré 54. storage tank for regenerated sorbent 54.
Le liquide provenant du filtre 42 passe par la conduite 44 dans une colonne de fractionnement du dioxyde de carbone 56 o il est mis en contact à contre-courant avec un gaz de fractionnement (par exemple de la vapeur) introduit dans la partie inférieure de la colonne de fractionnement 56 The liquid coming from the filter 42 passes through the line 44 in a carbon dioxide fractionation column 56 where it is brought into countercurrent contact with a fractionation gas (for example steam) introduced into the lower part of the fractionating column 56
par la conduite 58 Une partie du C 02, d'autres gaz non- via line 58 Part of C 02, other gases not
dissous et tout gaz de fractionnement restant,sont déchargés de la colonne de fractionnement 56 par la conduite 60 Ce gaz contenant du C 02 peut être ajouté à la cuve de carbonatation ou au cristalliseur 38 La liqueur exempte de C O provenant de la colonne de fractionnement 56 est introduite, par la conduite 62,dans un réacteur 64 o elle est mise en contact avec un agent de précipitation alcalin,de dissolved and any remaining fractionation gas, are discharged from the fractionation column 56 via line 60 This gas containing C 02 can be added to the carbonation tank or to the crystallizer 38 The CO-free liquor coming from the fractionation column 56 is introduced, via line 62, into a reactor 64 where it is brought into contact with an alkaline precipitation agent,
préférence de la chaux,introduite par la conduite 66. preferably lime, introduced through line 66.
Dans le réacteur 64, l'agent de précipitation, par exemple la chaux, réagit avec le sulfite et/ou le sulfate de sodium soluble pour produire du sulfate de calcium et/ou du In reactor 64, the precipitating agent, for example lime, reacts with sulfite and / or soluble sodium sulfate to produce calcium sulfate and / or
sulfite de calcium insoluble et régénérer la liqueur alcaline. insoluble calcium sulfite and regenerate the alkaline liquor.
Le mélange dans le réacteur 64 est transféré par la conduite 68 dans une cuve d'essorage des boues 70 d'o le sulfate et/ou sulfite de calcium insolubles sont évacués par la conduite 72, le liquide provenant de la cuve 70 ôtant recyclé comme indiqué ci-dessus,vers la cuve de nmala-age The mixture in the reactor 64 is transferred via line 68 into a spin-drying tank 70 where the insoluble calcium sulphate and / or sulphite are evacuated via line 72, the liquid coming from tank 70 being recycled as indicated above, towards the nmala-age tank
16 par la conduite 18.16 by line 18.
Comme le montre le dessinle procédé comprend deux sta- As the drawing shows, the process comprises two stages
des fondamentaux,un stade de sorptiof et un stade de régéné- fundamentals, a stage of sorptiof and a stage of regeneration-
ration Au stade de sorption,:e dioxyde de soufre dans le gaz de fumée est mis en contact avec le sorbant et ration At the sorption stage: sulfur dioxide in the flue gas is brought into contact with the sorbent and
converti en composés de;ulfate et/ou de subfite solubles. converted into soluble; ulfate and / or subfite compounds.
Au stade ou dans la section de reenérations 13 espèce soufre est définitivement eéliminée du processus sous foúme de composé de soufre insoluble et le sorbant est réégnére pour son ré-emploi dans le stade de sorption, Le sorbant est de préférence un carbonate de sodium obtenu par calcination d'un cowpose contenant du sodiumq tel que le bicarbonate de sf diumle trona ou un mélange de ces composés,à une température comprise entre envison 70 et 2000 C On a trouvé quebien que le carbonate de sodium qui a été produit par cristallisation directement à partir d'une solution n'agisse pas coolme un sorbant efficace dans le procédé de l'inventionle carbonate de sodium produit par calcination de bicarbonate de sodium ou de trona fait At the stage or in the re-generation section 13 sulfur species is definitively eliminated from the process under the form of an insoluble sulfur compound and the sorbent is re-absorbed for its re-use in the sorption stage. The sorbent is preferably a sodium carbonate obtained by calcination of a cowpose containing sodiumq such as sf diumle trona bicarbonate or a mixture of these compounds, at a temperature of between envison 70 and 2000 C. It has been found that although the sodium carbonate which has been produced by crystallization directly at from a solution does not act as an effective sorbent in the process of the invention the sodium carbonate produced by calcination of sodium bicarbonate or trona
un excellent sorbant et est facilement obtenu par calcina- an excellent sorbent and is easily obtained by calcina-
tion du bicarbonate de sodium précipité produit dans le cristalliseur 38, Pour éliminer les sulfites et/ou sulfates solubles du système,on utilise un agent de précipitation d'un hydroxydes tion of the precipitated sodium bicarbonate produced in the crystallizer 38. To remove the soluble sulfites and / or sulfates from the system, a hydroxide precipitation agent is used
de métal alcalinoterreuxd'un cxyde de métal alcalino- of alkaline earth metal of an alkali metal oxide
terreux,ou d'un mélange de ces composés C'est ainsi,par exemple,que le procédé peut utiliser un oxyde ou hydroxyde de calciumbaryum ou strontium, ou des mélanges de ces composés Le métal alcalinoterreux préféré est le calcium earthy, or a mixture of these compounds Thus, for example, that the process can use an oxide or hydroxide of calcium barium or strontium, or mixtures of these compounds The preferred alkaline earth metal is calcium
Tel que noté ci-dessus,eu égard à la description As noted above, having regard to the description
s'appuyant sur le dessin annexé,le procédé utilise avanta- based on the appended drawing, the process uses before-
geusement une colonne de fractionnement de dioxyde de car- a column of carbon dioxide fractionation
bone La colonne de fractionnement, qui peut etre tout système de contact gaz-liquide à contre-courant, sert pour éliminer du procédé l'excè-s de C 02,qui autrement serait précipité sous forme de carbonate de calcium dans la cuve 64,augmentant ainsi la consommation de chaux dans le procédé Le gaz fractionné de C 02 peut comprendre de la vapeur d'eau ou un milieu gazeux contenant de l'oxygène, bone The fractionation column, which can be any gas-liquid contact system against the current, is used to eliminate from the process the excess of C 02, which would otherwise be precipitated in the form of calcium carbonate in the tank 64, thereby increasing the consumption of lime in the process. The fractionated C 02 gas can comprise water vapor or a gaseous medium containing oxygen,
tel que par exemple l'air.such as for example air.
Comme indiqué ci-dessusle procédé de l'invention utilise des ions borate dans la liqueur dans la cuve de malaxage 16 La source ultime d'alcalinité dans le procédé est fournie par l'agent de précipitation (appelé ici "chaux" As indicated above, the process of the invention uses borate ions in the liquor in the mixing tank 16 The ultimate source of alkalinity in the process is provided by the precipitating agent (here called "lime"
pour des raisons de commodité) ajouté dans le réacteur 64. for convenience) added to reactor 64.
Cependant,sans l'utilisation d'un certain milieu pour trans- However, without the use of a certain medium for trans-
férer l'alcalinité de la phase solide (chaux) à la phase liquide, l'alcalinité de la solution serait rapidement épuisée pendant l'opération de carbonatation En conséquencepour the alkalinity of the solid phase (lime) to the liquid phase, the alkalinity of the solution would be quickly depleted during the carbonation operation Consequently for
une vitesse de circulation donnée dans le système,la produc- a given circulation speed in the system, the production
tion de bicarbonate de sodium dans la cuve de carbonatation sodium bicarbonate in the carbonation tank
serait très réduite Cela nécessiterait une vitesse de pompa- would be very reduced This would require a pumping speed
ge ou de circulation accrue dans le systèmeau point de rendre le procédé non-économiquement réalisable Les Ions borate servent à effectuer le transfert d'alcalinité de la chaux à la phase liquide et peuvent ainsi être considérés comme un support d'alcalinité" Ce support d'alcalinité a une forme acide (acide borique) et une forme base (ion borate),et se trouve dans la forme base lorsqu'il quitte le réacteur 64 Le liquide clair qui est séparé du filtre à cendre 24 et utilisé pour dissoudre les solides de la ge or increased circulation in the system at the point of making the process non-economically feasible The borate Ions are used to effect the transfer of alkalinity from lime to the liquid phase and can thus be considered as an alkalinity support "This support d alkalinity has an acid form (boric acid) and a base form (borate ion), and is in the base form when it leaves the reactor 64 The clear liquid which is separated from the ash filter 24 and used to dissolve the solids of the
cuve de contact gaz-solide provenant de la cuve de contact 4. gas-solid contact tank from contact tank 4.
est pompé vers la cuve de carbonatation 30 o l'alcalinité de la phase liquide du support est maintenant échangée is pumped to the carbonation tank 30 where the alkalinity of the liquid phase of the support is now exchanged
contre l'" 2 inlté de la phase liquide au bicarbonate. against the "2 inlté of the liquid phase with bicarbonate.
L'alcalinité de la phase liquide au bicarbonate est alors convertie en l'alcalinité de la phase solide du bicarbonate de sodium dans le cristalliseur Le support d'alcalinité dans The alkalinity of the bicarbonate liquid phase is then converted into the alkalinity of the solid phase of sodium bicarbonate in the crystallizer. The alkalinity support in
le liquide clair provenant du cristalliseur 38 est mainte- the clear liquid from crystallizer 38 is now
nant sous une forme acide, c'est-à-dire de l'acide borique. nant in an acid form, that is to say boric acid.
En pénétrant dans le réacteur 64, l'acide boique est de nou- Upon entering reactor 64, boic acid is again
veau en contact avec l'alcalinité de la phase solide fournie par la chauxet converti en la forme basique et le cycle est répété. Comme supports d'alcalinité préféréson peut citer l'acide borique et, lorsque le carbonate de sodium activé est le sorbantl'ammoniac Il est clair également que le support d'alcalinité peut être ajouté sous sa forme acide ou base C'est ainsi,par exempleque l'ion borate peut être ajouté sous la forme d'acide borique (forme acide) ou de tétraborate de sodium (forme base),alors que l'ammoniac peut être ajouté calf in contact with the alkalinity of the solid phase provided by the lime converted to the basic form and the cycle is repeated. As preferred alkalinity supports, mention may be made of boric acid and, when the activated sodium carbonate is the sorbent ammonia It is also clear that the alkalinity support can be added in its acid or base form. example that the borate ion can be added in the form of boric acid (acid form) or sodium tetraborate (base form), while ammonia can be added
sous la forme de sulfate ou de chlorure d'ammoniumou simi - in the form of sulphate or ammonium chloride or simi -
laire (forme acide),ou de gaz -ammoniac (forme base) Avanta- milk (acid form), or gas-ammonia (base form) Avanta-
geusement, à la fois l'acide borique et l'ammoniac sont - gustingly, both boric acid and ammonia are -
utilisés pour minimiser la possibilité de précipitation de used to minimize the possibility of precipitation of
l'acide borique dans le cristalliseur. boric acid in the crystallizer.
Les limites relatives au borate et à l'ammoniac peuvent être déterminées à partir des considérations suivantes Comme supports d'alcalinité,il est souhaitable de maximiser leur concentration La solubilité de l'acide borique limite la The limits for borate and ammonia can be determined from the following considerations. As alkalinity carriers, it is desirable to maximize their concentration. The solubility of boric acid limits the
quantité de borate qui peut circuler La solubilité de l'aci- amount of borate that can circulate The solubility of acid
de borique diminue lorsque diminue la température La partie la plus froide de la section de circulation est l'effluent du cristalliseur Dans l'effluent du cristalliseurpresque la totalité du borate dans la solution existe sous forme d'acide borique non-ionisé, H 3 B 3 O ou B(OH)3 7 La solubilité de l'acide borique dépend de la composition de la solution# ainsi que de la température La composition de la solution est déterminée à la fois par des facteurs spécifiques de site (par exemple les quantités de H Cl ou de NOX éliminées du gaz de fumée) et par les conditions opératoires Il est donc impossible de fixer la concentration en borate maximale utilisablesans connaître ces facteurs L'ordre de grandeur de la solubilité du borate peut Stre obtenue à partir des données de solubilité reportées par Linke (Linke, W F. Solubilities: Inorganic and MetalOrganic Compounds K-Z volume 11,4 ème édition,American Chemical Society,W Vashington, of boric acid decreases when the temperature decreases The coldest part of the circulation section is the crystallizer effluent In the crystallizer effluent almost all of the borate in the solution exists in the form of unionized boric acid, H 3 B 3 O or B (OH) 3 7 The solubility of boric acid depends on the composition of the solution # as well as on the temperature The composition of the solution is determined both by site-specific factors (for example the quantities of H Cl or NOX eliminated from the flue gas) and by the operating conditions It is therefore impossible to fix the maximum borate concentration which can be used without knowing these factors The order of magnitude of the solubility of borate can be obtained from the data of solubility reported by Linke (Linke, W F. Solubilities: Inorganic and MetalOrganic Compounds KZ volume 11.4 th edition, American Chemical Society, W Vashington,
D.C 1965)D.C 1965)
Concentration,g/l O Og de H 20 Moles de Température, H 3 BO 3/kg Na Cl KC 1 Na 2 SO 4 H 3 BO 03 (saturé) de H 20 Concentration, g / l O Og of H 20 Moles of Temperature, H 3 BO 3 / kg Na Cl KC 1 Na 2 SO 4 H 3 BO 03 (saturated) of H 20
O O O 5,43 0,88O O O 5.43 0.88
O O O 7,19 1,16O O O 7.19 1.16
36,8 O O 8,2 1,3336.8 O O 8.2 1.33
33,2 O 11,9 9,6 1,5533.2 O 11.9 9.6 1.55
O 41,0 O 11,6 1,88O 41.0 O 11.6 1.88
O O 53 13,1 2,12O O 53 13.1 2.12
La concentration en ammoniac est-limitée par la tension de vapeur de l'ammoniac Elle est plus élevée à température et p H élevés Une limite supérieure est la tension de vapeur de la solution totale (eau, ammoniac et C 02) de la solution,égale à 5 atmosphères absolues ( 41,3 103 Pa) Ces considérations générales s'appliquent partout dans le système The ammonia concentration is limited by the vapor pressure of the ammonia It is higher at high temperature and p H high An upper limit is the vapor pressure of the total solution (water, ammonia and C 02) of the solution, equal to 5 absolute atmospheres (41.3 103 Pa) These general considerations apply everywhere in the system
aussi bien pour le borate que pour l'ammoniac. for both borate and ammonia.
Les exemples suivants sont donnés à titre d'illustration The following examples are given by way of illustration
des modes de mise en oeuvre préférés de l'invention. preferred embodiments of the invention.
EXEMPLE IEXAMPLE I
On a traité un gaz de fumée contenant 317 kg mole/heure de SO 2 par 344 kg mole/heure de carbonate de sodium activé et on a fait réagir avec 90 % du dioxyde de soufre dans le gaz de fumée On a recueilli les solides résultants dans une enceinte à sacs On a dissous les solides du collecteur à sacs en utilisant 5 110 1/minute d'une liqueur de recyclage contenant 2,6 moles de borate, 6,5 moles de sodium et d'autres espèces dissoutes, telles que des chlorures,sulfites, sulfates, carbonates de calcium,etc On a également dissous dans la liqueur du carbonate de soude et du borate,comme produits d'appoint,à la vitesse de 12,7 kg mole/heure et de 2,9 kgmole/heure,respectivement On a ensuite carbonaté la liqueur avec 344 kg mole/heure de C 02 provenant d'une combinaison de gaz de fumée propre et de CO 2 recyclé à partir d'autres parties du procédé,dans la cuve de carbonatation et le cristalliseur On a refroidi la liqueur carbonatée à 35 C dans le cristalliseur pour précipiter 689 kg mole/heure de bicarbonate de sodium On a séparé les solides de bicarbonate de sodium de la liqueurséché et calciné à 149 C de manière à former un carbonate de A flue gas containing 317 kg mole / hour SO 2 was treated with 344 kg mole / hour of activated sodium carbonate and reacted with 90% of the sulfur dioxide in the flue gas The resulting solids were collected in a bag chamber The solids of the bag collector were dissolved using 5 110 1 / minute of a recycling liquor containing 2.6 moles of borate, 6.5 moles of sodium and other dissolved species, such as chlorides, sulfites, sulfates, calcium carbonates, etc. Sodium carbonate and borate were also dissolved in the liquor, as auxiliary products, at the rate of 12.7 kg mole / hour and 2.9 kgmole / hour, respectively The liquor was then carbonated with 344 kg mole / hour of C 02 coming from a combination of clean smoke gas and CO 2 recycled from other parts of the process, in the carbonation tank and the crystallizer The carbonated liquor was cooled to 35 C in the crystallizer to precipitate 689 kg mole / hour of e sodium bicarbonate The sodium bicarbonate solids were separated from the liquor dried and calcined at 149 ° C. so as to form a carbonate of
sodium activé,qui a été recyclé vers le collecteur - activated sodium, which has been recycled to the collector -
sacs pour traiter Le gaz de fumée On a fait passer la liqueur séparée dans une colonne de fractionnement de C 02 pour éliminer 40,8 kgmole/heure de dioxyde de carbone de la liqueur On a trait A la liqueur quittant la colonne de fractionnement de CO aveo 299 kg mole/heure de chaux dans un reéacteur,pour 'r:iiter les solides de sulfite et/ou de sulfate de calcium On a séparé ces Colides de la suspension quittant le reacteur et '1 S cons Iituaient le prodult résiduaire On a rzcyc la luiqueur sépare >tel que noté bags to treat The flue gas The separated liquor was passed through a C 02 fractionation column to remove 40.8 kgmole / hour of carbon dioxide from the liquor We are dealing with the liquor leaving the CO fractionation column with 299 kg mole / hour of lime in a reactor, to 'r: iiter the sulfite and / or calcium sulfate solids These Colides were separated from the suspension leaving the reactor and' 1 S cons Iituait the residual product We a rzcyc la luiqueur separates> as noted
ci-dessuspour dissoudre las solides du collecteur à sacs. above to dissolve solids from the bag collector.
Les exemples Il et TII suivantsprealises selon le pro- The following examples II and TII carried out according to the pro-
cédé général de l'exemple Isii ce n'est la présence ou en l'absence d'un support d alcalinité comme indiqué dans le tableau suivant 2 dnmontrent que la vitesse de circulation general yield of the example Isii it is not the presence or in the absence of an alkalinity support as indicated in the following table 2 shows that the circulation speed
serait accrue d'au moins 1000 fois (si c' était technique- would be increased at least 1000 times (if it were technical-
ment réalisable) sans support d&aloalinitée Molalité,moles/kg de H 20 Vitesse de Exemple Am io iac Borate circulation I 0,0 236 5 ol 10 mentable) without aloalinity support Molality, moles / kg of H 20 Speed of Example Am io iac Borate circulation I 0.0 236 5 ol 10
II 1,3 1,3 5 110II 1.3 1.3 5 110
III O O 5 o 110 000 et plusIII O O 5 o 110,000 and more
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US30336081A | 1981-09-18 | 1981-09-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2513140A1 true FR2513140A1 (en) | 1983-03-25 |
FR2513140B1 FR2513140B1 (en) | 1985-03-15 |
Family
ID=23171738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8215715A Granted FR2513140A1 (en) | 1981-09-18 | 1982-09-17 | PROCESS FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXIDES FROM FUMES |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU546792B2 (en) |
CA (1) | CA1171242A (en) |
DE (1) | DE3233200C2 (en) |
FR (1) | FR2513140A1 (en) |
GB (1) | GB2106488B (en) |
ZA (1) | ZA826570B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TR201105519T1 (en) * | 2008-12-22 | 2011-09-21 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for the co-production of sodium carbonate and sodium bicarbonate. |
EP2399866A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | Solvay SA | Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate |
CN101862589A (en) * | 2010-06-30 | 2010-10-20 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | Desulfurization process for sintering flue gas |
US9868644B2 (en) | 2011-12-23 | 2018-01-16 | Solvay Sa | Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3846535A (en) * | 1972-09-05 | 1974-11-05 | Continental Oil Co | Method for absorbing sulfur oxides from gaseous mixtures and regenerating the absorbent |
US3852410A (en) * | 1972-12-07 | 1974-12-03 | American Air Filter Co | Sulfur dioxide and particulate contaminant removal from industrial stack gases |
DE2459272A1 (en) * | 1974-12-14 | 1976-06-16 | Wegener Hermann Fa | Filter for industrial waste gas purifn. - from sulphur cpds. and hydrogen halides based on calcined limestone, borate and silicate |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3823676A (en) * | 1972-10-10 | 1974-07-16 | Warren Cook Chem Inc | Method of reducing sulphur dioxide emissions from coal |
-
1982
- 1982-08-27 AU AU87801/82A patent/AU546792B2/en not_active Ceased
- 1982-09-07 DE DE3233200A patent/DE3233200C2/en not_active Expired
- 1982-09-08 ZA ZA826570A patent/ZA826570B/en unknown
- 1982-09-15 GB GB08226294A patent/GB2106488B/en not_active Expired
- 1982-09-17 CA CA000411700A patent/CA1171242A/en not_active Expired
- 1982-09-17 FR FR8215715A patent/FR2513140A1/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3846535A (en) * | 1972-09-05 | 1974-11-05 | Continental Oil Co | Method for absorbing sulfur oxides from gaseous mixtures and regenerating the absorbent |
US3852410A (en) * | 1972-12-07 | 1974-12-03 | American Air Filter Co | Sulfur dioxide and particulate contaminant removal from industrial stack gases |
DE2459272A1 (en) * | 1974-12-14 | 1976-06-16 | Wegener Hermann Fa | Filter for industrial waste gas purifn. - from sulphur cpds. and hydrogen halides based on calcined limestone, borate and silicate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2106488B (en) | 1984-08-22 |
FR2513140B1 (en) | 1985-03-15 |
GB2106488A (en) | 1983-04-13 |
DE3233200A1 (en) | 1983-04-14 |
AU8780182A (en) | 1983-03-24 |
DE3233200C2 (en) | 1986-07-31 |
CA1171242A (en) | 1984-07-24 |
AU546792B2 (en) | 1985-09-19 |
ZA826570B (en) | 1983-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4385039A (en) | Process for removal of sulfur oxides from waste gases | |
WO1997016376A1 (en) | Method for processing flue gases containing sulphur oxides | |
CA1106348A (en) | Process for the regeneration of spent aqueous solutions of sodium, potassium and/or ammonium sulfides | |
US4133650A (en) | Removing sulfur dioxide from exhaust air | |
US3701824A (en) | Method of removing odoriferous sulphur compounds from vapours or gas streams | |
US3944649A (en) | Multistage process for removing sulfur dioxide from stack gases | |
EP0366182B1 (en) | Method for the disposal of a residue containing sodium sulfate | |
US3959452A (en) | Process for removing hydrogen sulfide from contaminated gas | |
CN212315566U (en) | Sodium sulfate recovery plant | |
JPS5910326A (en) | Removal of sulfur oxide from hot gas | |
JPH08506993A (en) | Method and apparatus for absorbing hydrogen sulfide | |
FR2513140A1 (en) | PROCESS FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXIDES FROM FUMES | |
EP0002880B1 (en) | Regeneration of an absorbent liquid | |
JPH0331488B2 (en) | ||
CA1142327A (en) | Recovery of salts of anthraquinone disulfonic acid in the stretford process | |
FR2513141A1 (en) | PROCESS FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXIDES FROM FUMES | |
EP1659097A1 (en) | Composition containing at least sodium bicarbonate, preparation method therefor and uses thereof | |
AU696509B2 (en) | Process for removing SO2 from gases which contain it, with direct production of elemental sulfur | |
US4206187A (en) | Process for removing sulfur dioxide from gas | |
US3298781A (en) | Production of sulfites from red mud | |
US5266287A (en) | Regenerable flue gas desulfurization system | |
CS253729B2 (en) | Processing of gases containing sulphur dioxide or sulphur dioxide and hydrogen sulphide | |
US3690824A (en) | Desulfurization of flue gas | |
JPH0521610B2 (en) | ||
JPH1170317A (en) | Method for removing sulfur dioxide from flue gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |