FR2672819A1 - PROCESS AND APPARATUS FOR DESULFURIZING PROCESSING GAS. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un appareil de désulfuration de gaz de traitement. Elle se rapporte à un procédé dans lequel les gaz contenant du soufre sont mis au contact d'une matière particulaire de sorption formant un lit fluidisé, et sont transportés dans une zone réactionnelle de fixation du soufre à la matière de sorption. Celle-ci est séparée des gaz. Selon l'invention, la matière de sorption qui a été séparée des gaz est refroidie dans un conduit de retour (17) avant de subir la régénération, de manière que les températures de la masse recyclée et du réacteur(3)soient régulées. Application à la désulfuration des gaz de traitement.A method and apparatus for process gas desulfurization is disclosed. It relates to a process in which the sulfur-containing gases are contacted with a particulate sorption material forming a fluidized bed, and are transported to a reaction zone for fixing the sulfur to the sorption material. This is separated from the gases. According to the invention, the sorption material which has been separated from the gases is cooled in a return duct (17) before undergoing regeneration, so that the temperatures of the recycled mass and of the reactor (3) are regulated. Application to the desulfurization of process gases.
Description
La présente invention concerne un procédé de désul-The present invention relates to a desul-
furation des gaz de traitement à l'aide d'une masse recy- treatment gas treatment using a recycled mass
clée qui est régénérée, dans lequel les gaz contenant du soufre sont mis au contact d'une matière particulaire de sorption formant un lit fluidisé et sont transportés avec la matière de sorption dans une zone réactionnelle assurant la fixation du soufre à la matière de sorption, et la key which is regenerated, in which the sulfur-containing gases are brought into contact with a particulate sorption material forming a fluidized bed and are transported with the sorption material in a reaction zone ensuring the fixing of the sulfur to the sorption material, and the
matière de sorption contenant le soufre est séparée des gaz. sorption material containing sulfur is separated from the gases.
de traitement qui sont transportés pour être traités ultérieurement, puis la matière de sorption contenant le soufre est transportée vers une opération de régénération destinée à séparer le soufre de la matière de sorption, le soufre séparé de la matière de sorption est transporté pour subir un traitement supplémentaire, et la matière de sorption débarrassée du soufre est remise au contact du gaz which are transported for further processing, then the sulfur containing sorption material is transported to a regeneration operation for separating the sulfur from the sorption material, the sulfur separated from the sorption material is transported for treatment additional, and the sulfur-free sorption material is brought back into contact with the gas
de traitement.treatment.
L'invention concerne en outre un appareil comportant un réacteur de désulfuration ayant une chambre à lit fluidisé qui contient un lit fluidisé formé par une matière The invention further relates to an apparatus comprising a desulfurization reactor having a fluidized bed chamber which contains a fluidized bed formed by a material.
particulaire de sorption et dans lequel un gaz de traite- sorption particulate and in which a process gas
ment est transporté, une chambre de réacteur placée au- transported, a reactor chamber placed above
dessus de la chambre à lit fluidisé, un dispositif sépara- above the fluidized bed chamber, a separate device
teur placé dans la partie supérieure de la chambre de réacteur et destiné à séparer la matière de sorption contenant du soufre des gaz de traitement, un conduit d'échappement destiné à évacuer les gaz de traitement, un tor placed in the upper part of the reactor chamber and intended to separate the sorption material containing sulfur from the treatment gases, an exhaust duct intended to evacuate the treatment gases, a
réacteur de régénération, et au moins un conduit de trans- regeneration reactor, and at least one trans-
port de la matière de sorption contenant le soufre vers le réacteur de régénération, un conduit de transport d'un gaz port of sorption material containing sulfur to the regeneration reactor, a gas transport pipe
de régénération et du soufre séparé du réacteur de régéné- and sulfur separated from the regeneration reactor
ration, et un conduit de retour de la matière de sorption de la partie inférieure du réacteur de régénération vers le ration, and a sorption material return pipe from the bottom of the regeneration reactor to the
lit fluidisé.fluidized bed.
Un problème central posé par les procédés de désul- A central problem posed by desul-
furation reposant sur la fixation directe du soufre,, par exemple sur le calcium, concerne la quantité élevée de furation based on the direct fixation of sulfur, for example on calcium, concerns the high quantity of
déchets produits En outre, lorsque les composés hydroso- waste produced In addition, when the hydroso-
lubles des déchets produits présentent un danger pour les eaux souterraines des régions de décharge des déchets, il est évident que, à long terme, il faut mettre au point des 5 procédés qui réduisent au minimum la quantité des déchets produits. Actuellement, on connaît un grand nombre de procédés de fixation des oxydes de soufre, dans lesquels la fixation finale est réalisée sous forme de soufre élémentaire en phase solide En principe, dans une étape intermédiaire de tous ces procédés, la teneur en oxyde de soufre doit d'abord être accrue par concentration afin qu'elle atteigne une valeur suffisamment élevée pour que l'opération de production du soufre élémentaire soit rentable Dans l'opération de concentration, les oxydes de soufre sont Since the waste products produced pose a danger to the groundwater of the waste discharge regions, it is evident that, in the long term, processes must be developed which minimize the amount of waste produced. At the present time, a large number of processes for fixing sulfur oxides are known, in which the final fixing is carried out in the form of elementary sulfur in the solid phase. In principle, in an intermediate stage of all these processes, the sulfur oxide content must first be increased by concentration so that it reaches a value high enough for the elementary sulfur production operation to be profitable In the concentration operation, the sulfur oxides are
d'abord fixés à une matière de sorption ayant des pro- first attached to a sorption material having pro-
priétés convenables et qui est régénérée, et dans ce cas le soufre est libéré et une matière de sorption à nouveau capable de fixer du soufre est formée La fixation du suitable properties and which is regenerated, and in this case the sulfur is released and a sorption material again capable of fixing sulfur is formed.
soufre et la régénération de la matière de sorption conte- sulfur and the regeneration of sorption material
nant du soufre sont alors réalisées dans des réacteurs of sulfur are then produced in reactors
séparés entre lesquels la matière de sorption est trans- between which the sorption material is trans-
portée de manière que la matière de sorption contenant le soufre soit transportée vers un réacteur de régénération et que, de manière correspondante, la matière de sorption régénérée soit transportée vers un réacteur de fixation de soufre en même temps qu'un gaz purifié est retiré du carried so that the sulfur-containing sorption material is transported to a regeneration reactor and, correspondingly, the regenerated sorption material is transported to a sulfur fixation reactor at the same time as a purified gas is removed from the
réacteur et que du soufre est retiré séparément de l'appa- reactor and sulfur is removed separately from the apparatus
reil de régénération Le transport de la matière de sorp- reil of regeneration The transport of the material of sorp-
tion doit être réalisé de manière stable et afin que le mélange des composés gazeux entre les réacteurs soit réduit. Actuellement, un appareil qui met en oeuvre la technique à lit fixe et à lit fluidisé pour les opérations de fixation du soufre avec régénération est en cours de mise au point Comme le réglage de la température est très important pour la désulfuration avec régénération, les prévisions concernant la technique en lit fixe ne paraissent pas prometteuses, puisque l'ajustement de la tion must be carried out in a stable manner and so that the mixture of gaseous compounds between the reactors is reduced. Currently, a device which implements the fixed bed and fluidized bed technique for the sulfur fixing operations with regeneration is being developed. As the temperature control is very important for the desulfurization with regeneration, the forecasts concerning the fixed bed technique do not seem promising, since the adjustment of the
température et le réglage de la réaction sont difficiles. temperature and reaction control are difficult.
Au point de vue du transport massique efficace, il serait aussi important qu'une matière de sorption finement divisée puisse être utilisée, et ceci est difficile dans le cas d'un réacteur à lit fixe De manière correspondante, l'obtention d'une quantité suffisante de masse recyclée et, d'une capacité suffisante de séparation nécessite un espace suffisant, si bien que les diamètres des réacteurs mettant From the point of view of efficient mass transport, it would also be important that a finely divided sorption material could be used, and this is difficult in the case of a fixed bed reactor Correspondingly, obtaining a quantity sufficient recycled mass and, with a sufficient separation capacity requires sufficient space, so that the diameters of the reactors putting
en oeuvre la technique du lit fluidisé sont importants. implement the fluidized bed technique are important.
Cependant, comme la quantité de gaz du réacteur de régéné- However, as the amount of gas from the regeneration reactor
ration est par exemple seulement de 1 à 3 % du courant gazeux du réacteur de fixation du soufre, le problème posé par le grand diamètre concerne essentiellement le réacteur ration is for example only from 1 to 3% of the gas stream of the sulfur fixing reactor, the problem posed by the large diameter essentially concerns the reactor
de fixation du soufre.fixing sulfur.
La présente invention a pour objet la mise à dispo- The object of the present invention is to provide
sition d'un procédé et d'un appareil permettant l'élimina- sition of a process and an apparatus allowing the elimination-
tion des inconvénients précités Le procédé selon l'inven- tion of the aforementioned drawbacks The process according to the invention
tion se caractérise en ce que la matière de sorption contenant du soufre, qui a été séparé du gaz de traitement, est refroidie avant d'être transportée pour être régénérée de manière que la température de la masse recyclée et celle is characterized in that the sulfur-containing sorption material, which has been separated from the process gas, is cooled before being transported to be regenerated so that the temperature of the recycled mass and that of
du réacteur soient régulées.of the reactor are regulated.
L'appareil selon l'invention se caractérise en ce que la chambre du réacteur a une section, dans la direction d'écoulement du gaz, qui est inférieure à celle de la The apparatus according to the invention is characterized in that the reactor chamber has a cross-section, in the direction of gas flow, which is less than that of the
chambre en lit fluidisé, et en ce que le conduit de trans- fluidized bed chamber, and in that the trans-
port de la matière de sorption contenant le soufre vers le réacteur de régénération possède un échangeur de chaleur port of sorption material containing sulfur to the regeneration reactor has a heat exchanger
destiné à réguler les températures de la matière de sorp- intended to regulate the temperatures of the material of sorp-
tion et ainsi de l'ensemble du réacteur. tion and so the whole reactor.
Ainsi, dans le procédé selon l'invention, la fixa- Thus, in the process according to the invention, the fixing
tion du soufre se produit dans un réacteur à masse recy- tion of sulfur occurs in a mass-recycled reactor
clée, et dans ce cas, une matière de sorption finement key, and in this case, a finely sorption material
divisée, par exemple des oxydes métalliques ou de préfé- divided, for example metal oxides or preferably
rence un oxyde de métal allié, par exemple un oxyde de ferrite de zinc (de diamètre compris entre 0,05 et 0,3 mm) et une vitesse élevée de gaz ( 3 à 6 m/s) peuvent être utilisés, et le diamètre du réacteur de fixation du soufre n'est pas excessivement grand Si on utilise une technique à lit fluidisé bouillonnant, la vitesse du gaz doit être limitée au-dessous de 0,5 m/s en fonction de la dimension de la matière de sorption Le courant gazeux du réacteur de An alloyed metal oxide, for example a zinc ferrite oxide (diameter between 0.05 and 0.3 mm) and a high gas velocity (3 to 6 m / s) can be used, and the diameter of the sulfur fixing reactor is not excessively large If a bubbling fluidized bed technique is used, the speed of the gas must be limited below 0.5 m / s depending on the size of the sorption material. gas stream from the reactor
régénération est par exemple compris entre 1 et 3 % seule-. regeneration is for example between 1 and 3% alone.
ment du courant gazeux du réacteur de fixation du soufre, et le diamètre du réacteur de régénération n'est pas important, bien que la vitesse du gaz soit limitée à la of the gas stream from the sulfur fixation reactor, and the diameter of the regeneration reactor is not important, although the gas speed is limited to the
plage de vitesses d'un lit fluidisé bouillonnant, c'est-à- speed range of a bubbling fluidized bed, i.e.
dire à une vitesse d'environ 1 m/s. say at a speed of about 1 m / s.
La stabilisation de la température du réacteur de fixation de soufre est réalisée, par mise en oeuvre de la caractéristique essentielle de l'invention, de manière que les surfaces de refroidissement soient essentiellement placées dans le conduit de retour ou de recyclage de la masse recyclée, et dans ce cas le courant des matières solides circulant dans le refroidisseur, et ainsi le rendement du refroidisseur, sont ajustés automatiquement en The stabilization of the temperature of the sulfur fixing reactor is carried out, by implementing the essential characteristic of the invention, so that the cooling surfaces are essentially placed in the return or recycling conduit of the recycled mass, and in this case the stream of solids circulating in the cooler, and thus the efficiency of the cooler, are automatically adjusted in
fonction du courant de gaz à traiter En outre, la tempéra- function of the gas stream to be treated In addition, the temperature
ture peut être régulée, le cas échéant, par utilisation d'un courant séparé de gaz recyclés destiné à la régulation ture can be regulated, if necessary, by using a separate stream of recycled gases intended for regulation
du rendement du refroidisseur.the efficiency of the cooler.
Le procédé de réglage des courants de matières solides entre les réacteurs est aussi primordial selon l'invention Il est mis en oeuvre à l'aide d'organes The process for adjusting the streams of solid materials between the reactors is also essential according to the invention. It is implemented using organs
d'alimentation à impulsions dont le principe de fonction- pulse power supply, the operating principle of which
nement est le suivant Une couche analogue à un bouchon, c'est-à-dire une zone formant une couche de matières solides, est placée au début de l'organe d'alimentation par impulsions, et les matières solides sont transportées depuis la partie inférieure de cet organe à l'aide de charges de gaz analogues à des impulsions, par la technique pneumatique la plus convenable Le recyclage réglé des matières solides entre le réacteur de fixation de soufre et le réacteur de régénération est réalisé par connexion du nement is as follows A plug-like layer, that is to say an area forming a layer of solid matter, is placed at the beginning of the pulse feed member, and the solid matter is transported from the part lower of this member using gas charges similar to pulses, by the most suitable pneumatic technique. The regulated recycling of solid materials between the sulfur fixing reactor and the regeneration reactor is carried out by connection of the
réacteur de désulfuration à l'aide d'un organe d'alimenta- desulphurization reactor using a feed member
tion à impulsions au réacteur de régénération, et inversement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- pulsation to the regeneration reactor, and vice versa. Other features and advantages of the invention
tion seront mieux compris à la lecture de la description tion will be better understood on reading the description
qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et la représentent schématiquement, en élévation latérale en coupe partielle et en coupe par un plan horizontal A-A, un réacteur à masse recyclée selon l'invention; et la figure 2 représente un autre mode de réalisation de réacteur à masse recyclée selon l'invention, avec des which will follow of embodiments, made with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1 and schematically represent it, in side elevation in partial section and in section through a horizontal plane AA, a reactor with recycled mass according to the invention ; and FIG. 2 represents another embodiment of a recycled mass reactor according to the invention, with
parties arrachées.parts torn off.
Le réacteur à masse recyclée représenté sur la figure 1 comporte un réacteur de fixation de soufre ayant une base 1 de projection par laquelle le gaz à traiter et le gaz recyclé éventuel sont transportés vers une chambre 2 à lit fluidisé placée à la partie inférieure du réacteur à The recycled mass reactor represented in FIG. 1 comprises a sulfur fixing reactor having a projection base 1 by which the gas to be treated and any recycled gas are transported to a chamber 2 with a fluidized bed placed at the bottom of the reactor at
masse recyclée La partie inférieure du réacteur, c'est-à- recycled mass The lower part of the reactor, i.e.
dire la chambre 2 à lit fluidisé, a de préférence une section, dans la direction d'écoulement du gaz, qui est supérieure à celle de la chambre réelle 3 de réacteur placée au-dessus Ensuite, une masse volumique élevée de particules peut être maintenue à la partie inférieure, sans augmentation excessive de la masse volumique des particules dans la totalité de l'espace du réacteur Dans la chambre annulaire 3 du réacteur représenté sur la figure, les gaz et la matière de sorption sont transportés vers le haut à l'intérieur du réacteur sous forme d'une suspension et arrivent à une grille 4 à ailettes de cyclone placée à la partie supérieure du réacteur à masse recyclée, les ailettes étant utilisées comme dispositif de séparation et comme guide pour la circulation La suspension est alors transportée tangentiellement dans une chambre 5 de cyclone dans laquelle les particules de la matière de sorption sont say the fluidized bed chamber 2, preferably has a section, in the direction of gas flow, which is greater than that of the actual reactor chamber 3 placed above Then, a high density of particles can be maintained in the lower part, without excessive increase in the density of the particles in the entire reactor space In the annular chamber 3 of the reactor shown in the figure, the gases and the sorption material are transported upwards to the inside the reactor in the form of a suspension and arrive at a grid 4 with cyclone fins placed at the top of the reactor with recycled mass, the fins being used as a separation device and as a guide for circulation The suspension is then transported tangentially in a cyclone chamber 5 in which the particles of sorption material are
séparées du gaz Le gaz séparé des particules est trans- separated from the gas The gas separated from the particles is trans-
porté vers une étape de traitement ultérieur par un conduit de décharge, c'est-à-dire le tube 6 placé au centre du cyclone, et la masse de particules séparées sur les parois du cyclone tombe dans une chambre 7 de distribution placée sous une plaque déflectrice Le rôle de la chambre 7 de distribution est de répartir la masse particulaire recyclée carried to a subsequent treatment stage by a discharge conduit, that is to say the tube 6 placed in the center of the cyclone, and the mass of particles separated on the walls of the cyclone falls into a distribution chamber 7 placed under a deflector plate The role of the distribution chamber 7 is to distribute the recycled particulate mass
régulièrement sur toute la surface de la section de l'or- evenly over the entire surface of the gold section
gane de refroidissement, c'est-à-dire de l'échangeur de chaleur 9, qui est placé symétriquement dans la direction cooling duct, i.e. heat exchanger 9, which is placed symmetrically in the direction
axiale Ce résultat est obtenu avec une plaque 8 de projec- axial This result is obtained with a projection plate 8
tion de configuration convenable La figure la représente schématiquement la section du réacteur suivant la ligne A-A tion of suitable configuration Figure la shows schematically the section of the reactor along line A-A
et elle indique comment le réacteur est construit L'échan- and it shows how the reactor is built The sample
geur de chaleur qui se trouve au centre du réacteur a un mode de fonctionnement par régénération L'échangeur de chaleur 9 a plusieurs conduits de retour ou conduits 9 a d'échange de chaleur par lesquels la masse recyclée est heat exchanger located in the center of the reactor has a regenerative operating mode The heat exchanger 9 has several return conduits or heat exchange conduits 9 through which the recycled mass is
renvoyée dans le refroidisseur 9 vers la partie inférieure. returned to cooler 9 to the bottom.
Il existe un espace intermédiaire à partir duquel circule un fluide de refroidissement, par exemple un gaz, de l'air, de l'eau, un autre liquide ou un mélange de vapeur et de vapeur d'eau, provenant de l'extrémité inférieure du refroidisseur par le conduit 11 et dirigé vers l'extrémité supérieure à contre-courant de la masse recyclée, afin que la surface externe des conduits 9 a soit refroidie et que la There is an intermediate space from which circulates a cooling fluid, for example a gas, air, water, another liquid or a mixture of steam and steam, from the lower end of the cooler through the conduit 11 and directed towards the upper end against the current of the recycled mass, so that the external surface of the conduits 9a is cooled and the
masse recyclée circulant à l'intérieur le soit aussi. recycled mass circulating inside is also.
Un cône inférieur 10 est placé à l'extrémité infé- A lower cone 10 is placed at the lower end
rieure du refroidisseur 9, l'extrémité libre du cône n'étant pas à plus de 10 % de la section de l'espace annulaire 3 de manière que le courant de gaz du réacteur à masse recyclée soit guidé Les conduits d'entrée et de of the cooler 9, the free end of the cone being not more than 10% of the section of the annular space 3 so that the gas stream from the mass-recycled reactor is guided The inlet and
sortie du courant de gaz ou d'un autre fluide de refroidis- outflow of gas or other coolant
sement transmis au refroidisseur ont été désignés par les transmitted to the cooler have been designated by the
références 11 et 12.references 11 and 12.
Sur la figure 1, le réacteur 13 de régénération a été placé annulairement autour du réacteur 3 de fixation de soufre Les tubes d'entrée du gaz de régénération, par exemple de la vapeur d'eau ou un autre gaz convenable, ont été désignés par la référence 14, la référence 13 indique la chambre annulaire de régénération, et la référence 20 désigne le tube destiné au gaz contenant le soufre, prove- nant de la régénération Un conduit de transport, par exemple, un conduit 16, partant d'une partie inférieure de l'échangeur de chaleur, conduit à la partie supérieure du. réacteur 13, l'extrémité du tube proche du refroidisseur 910 comprenant une partie verticale avant 15 dans laquelle la matière de sorption contenant du soufre forme une couche In FIG. 1, the regeneration reactor 13 has been placed annularly around the sulfur fixing reactor 3. The inlet tubes for the regeneration gas, for example steam or another suitable gas, have been designated by the reference 14, the reference 13 indicates the annular regeneration chamber, and the reference 20 designates the tube intended for the gas containing the sulfur, coming from the regeneration A transport conduit, for example, a conduit 16, starting from a lower part of the heat exchanger, leads to the upper part of the. reactor 13, the end of the tube close to the cooler 910 comprising a front vertical part 15 in which the sulfur-containing sorption material forms a layer
analogue à un bouchon Le gaz de transport, qui est de préférence transmis de manière pulsée, transporte la matière de sorption contenant le soufre dans le tube 1615 vers le réacteur 13 de régénération, par la partie horizon- analogous to a plug The transport gas, which is preferably transmitted in a pulsed manner, transports the sorption material containing the sulfur in the tube 1615 to the regeneration reactor 13, via the horizontal part.
tale adjacente 16 de tube et un conduit 19 de gaz placé au coin du tube horizontal 16 et formant un prolongement de celui-ci La référence 17 désigne un conduit de retour de la matière de sorption régénérée, raccordé à la partie inférieure du réacteur de régénération, la matière de sorption régénérée formant une autre couche analogue à un adjacent plate 16 of tube and a gas conduit 19 placed at the corner of the horizontal tube 16 and forming an extension thereof The reference 17 designates a return conduit of the regenerated sorption material, connected to the lower part of the regeneration reactor , the regenerated sorption material forming another layer similar to a
bouchon dans la partie verticale qui se trouve à l'extré- plug in the vertical part which is at the end
mité avant du conduit de retour, et le gaz, qui est encore de préférence transmis de manière pulsée par le tube 18, transporte ensuite la matière de sorption vers le réacteur de fixation du soufre La couche de matières solides en forme de bouchon assurant l'étanchéité est formée par circulation des matières solides dans le tube sensiblement vertical 15 ou 17 du passage transporteur et, dans ce tube, le niveau des matières solides est maintenu suffisamment mite before the return pipe, and the gas, which is still preferably transmitted in a pulsed manner by the tube 18, then transports the sorption material to the sulfur fixing reactor The layer of solid material in the form of a plug ensuring the sealing is formed by circulation of solid materials in the substantially vertical tube 15 or 17 of the conveyor passage and, in this tube, the level of solid materials is maintained sufficiently
haut au-dessus de la partie horizontale du tube transpor- high above the horizontal part of the transport tube
teur Si aucun gaz n'est transmis au tube transporteur par le tube 19 ou 18, la circulation des matières solides s'interrompt, puisque les matières solides ne peuvent pas If no gas is transmitted to the transport tube by tube 19 or 18, the circulation of solid materials is interrupted, since the solid materials cannot
s'écouler d'elles-mêmes dans le tube transporteur sensible- flow by themselves in the sensitive transport tube-
ment horizontal Si le gaz est transmis au tube transpor- horizontal If the gas is transmitted to the transport tube
teur, la couche de la matière de sorption se trouvant dans le tube vertical commence à s'écouler vers le bas à la manière d'un bouchon alors que sa partie inférieure est retirée avec le gaz et l'étanchéité aux gaz reste alors intacte Un tube transporteur de matières solides est raccordé à l'extrémité inférieure de la partie de tube vertical dans laquelle les matières solides sont transpor- tées pneumatiquement avec un véhicule gazeux convenable à l'aide d'un courant gazeux continu ou d'impulsions de gaz. Dans le réacteur de fixation de soufre, la vitesse du gaz calculée pour la totalité de la section 3 varie par exemple entre 3 et 6 m/s Dans le réacteur de fixation du soufre, la masse volumique de la suspension qui se trouve à la partie inférieure est le plus avantageusement comprise entre 50 et 300 kg/m 3 et, dans la partie supérieure, entre 5 et 30 kg/m La plage de températures est déterminée d'après la cinétique chimique de la réaction de fixation et elle varie habituellement entre 450 et 1 050 OC Il est primordial que, par utilisation d'une technologie mettant en oeuvre la masse recyclée, la température puisse être réglée à la valeur voulue dans tout le volume du réacteur sorption, the layer of sorption material in the vertical tube begins to flow down like a plug while its lower part is removed with the gas and the gas tightness remains intact A a solid material transport tube is connected to the lower end of the vertical tube part in which the solid material is pneumatically transported with a suitable gas vehicle by means of a continuous gas stream or gas pulses. In the sulfur fixing reactor, the gas speed calculated for the entire section 3 varies for example between 3 and 6 m / s In the sulfur fixing reactor, the density of the suspension which is at the part lower is most advantageously between 50 and 300 kg / m 3 and, in the upper part, between 5 and 30 kg / m The temperature range is determined according to the chemical kinetics of the fixing reaction and it usually varies between 450 and 1050 OC It is essential that, by using a technology using the recycled mass, the temperature can be adjusted to the desired value throughout the reactor volume
de fixation.of fixation.
Dans le réacteur de régénération dans lequel le courant gazeux est très réduit par rapport au courant In the regeneration reactor in which the gas stream is very reduced compared to the stream
gazeux du réacteur de fixation de soufre, on peut évidem- gaseous from the sulfur fixation reactor, one can obviously
ment utiliser une très faible vitesse de gaz, sans augmen- use a very low gas speed, without increasing
tation importante des dimensions externes de l'appareil. important dimension of the external dimensions of the device.
Une solution avantageuse au point de vue technique en ce qui concerne l'appareil est la disposition du réacteur de régénération, dans le mode de réalisation de la figure 1, An advantageous solution from the technical point of view as regards the apparatus is the arrangement of the regeneration reactor, in the embodiment of FIG. 1,
avec une symétrie de rotation autour du réacteur de fixa- with rotational symmetry around the fixing reactor
tion du soufre Une vitesse convenable du gaz dans le réacteur de régénération est comprise entre 0,2 et 1,0 m/s, avec une matière de sorption finement divisée La masse volumique moyenne de la zone de suspension d'un réacteur à lit fluidisé travaillant à un état bouillonnant est de préférence comprise entre 100 et 500 kg/m 3 La température est déterminée d'après la cinétique de la réaction de régénération et elle varie entre 700 et 1 300 O C La plage de températures du réacteur de régénération est relati- vement étroite pour la plupart des matières de sorption, si bien qu'il doit aussi être possible de réguler la tempéra-5 ture du réacteur de régénération avec précision Comme l'énergie thermique dégagée est relativement réduite, l'ajustement fin de la température peut être réalisé par un tion of sulfur A suitable gas velocity in the regeneration reactor is between 0.2 and 1.0 m / s, with a finely divided sorption material The average density of the suspension zone of a fluidized bed reactor working in a bubbling state is preferably between 100 and 500 kg / m 3 The temperature is determined according to the kinetics of the regeneration reaction and it varies between 700 and 1300 OC The temperature range of the regeneration reactor is relati - narrow clothing for most sorption materials, so that it must also be possible to regulate the temperature of the regeneration reactor with precision As the thermal energy released is relatively reduced, the fine adjustment of the temperature can be done by a
procédé direct, mettant en oeuvre l'utilisation de vapeur. direct process, using steam.
d'eau Dans la plupart des cas, l'eau est le fluide de water In most cases, water is the
refroidissement le plus avantageux.most advantageous cooling.
La figure 2 représente schématiquement un autre mode de réalisation d'un réacteur selon l'invention, avec des parties arrachées Sur la figure 2, le réacteur réel de désulfuration, dans lequel les gaz soufrés sont transmis au FIG. 2 schematically represents another embodiment of a reactor according to the invention, with parts cut away. In FIG. 2, the actual desulphurization reactor, in which the sulfur gases are transmitted to the
réacteur par le conduit 1, est représenté à droite. reactor by line 1, is shown on the right.
Ensuite, ils sont transportés vers la chambre 2 à lit fluidisé dans laquelle ils circulent à travers la matière du lit fluidisé et s'écoulent dans le conduit annulaire 3 vers la partie supérieure du réacteur, avant de retourner en étant guidés par le guide 4, c'est-à- dire la grille à ailettes, vers la chambre de séparation 5 dans laquelle la matière recyclée, c'est-à-dire la matière de sorption contenant le soufre, est séparée des gaz Les gaz sont évacués de la manière représentée sur la figure 1, par le Then, they are transported to the chamber 2 with a fluidized bed in which they circulate through the material of the fluidized bed and flow in the annular duct 3 towards the upper part of the reactor, before returning while being guided by the guide 4, that is to say the finned grid, towards the separation chamber 5 in which the recycled material, that is to say the sorption material containing the sulfur, is separated from the gases The gases are evacuated in the manner represented in FIG. 1, by the
conduit 6, à partir du centre de la chambre 5 de sépara- conduit 6, from the center of the separation chamber 5
tion, et la matière de sorption tombe de la chambre de séparation dans le conduit 5 a de recyclage et dans la chambre 2 à nouveau Une partie de la matière de sorption tombe dans le conduit vertical 15 d'évacuation et dans la partie horizontale 16 du conduit d'évacuation, et elle est transportée dans le réacteur de régénération par le gaz de transport transmis dans le conduit 19 Le réacteur de régénération fonctionne en principe de la même manière que le réacteur de désulfuration, un gaz de régénération et/ou de la vapeur d'eau étant transmis à la partie inférieure du réacteur de régénération par le conduit 14, et dans ce cas, le gaz de régénération et/ou la vapeur d'eau pénètrent dans la chambre 13 ' qui est de préférence une chambre à lit tion, and the sorption material falls from the separation chamber into the recycling conduit 5a and into the chamber 2 again. Part of the sorption material falls into the vertical evacuation conduit 15 and into the horizontal part 16 of the discharge pipe, and it is transported in the regeneration reactor by the transport gas transmitted in the pipe 19 The regeneration reactor works in principle in the same way as the desulfurization reactor, a regeneration gas and / or the water vapor being transmitted to the lower part of the regeneration reactor via line 14, and in this case, the regeneration gas and / or water vapor enters the chamber 13 ′ which is preferably a bed chamber
fluidisé, et s'écoulent dans sa partie annulaire, c'est-à- fluidized, and flow in its annular part, that is to say
dire la chambre 13 a de régénération, vers la partie supé- say chamber 13 a of regeneration, towards the upper part
rieure du réacteur et arrivent à nouveau dans la chambre 5 ' de séparation en étant guidés par la grille à ailettes 4 '. Dans la chambre de séparation, la matière de sorption régénérée est séparée du gaz de régénération et de la of the reactor and again arrive in the separation chamber 5 ′, being guided by the fin grid 4 ′. In the separation chamber, the regenerated sorption material is separated from the regeneration gas and the
vapeur d'eau qui entraînent le soufre par le conduit 20. water vapor which carries sulfur through line 20.
placé au centre de la chambre, lors de l'évacuation Dans la chambre 5 ', la matière de sorption qui a été séparée tombe dans un autre conduit Sa' de recyclage vers la placed in the center of the chamber, during evacuation In chamber 5 ', the sorption material which has been separated falls into another duct Sa' for recycling to the
chambre 13 ' et vient à nouveau au contact du gaz de régéné- chamber 13 'and again comes into contact with the regeneration gas
ration ou de la vapeur d'eau Cependant, une partie de la matière régénérée tombe à nouveau dans le conduit de However, part of the regenerated material falls back into the
retour, c'est-à-dire le tube 15 ', et dans la partie hori- return, i.e. the 15 'tube, and in the hori-
zontale 17, à la partie inférieure, par laquelle la matière régénérée de sorption est transportée vers la chambre du réacteur de désulfuration par transmission du véhicule gazeux qui transporte la matière de sorption dans le conduit 18 Dans la solution de la figure 2, des échangeurs de chaleur ont été placés autour du conduit horizontal de transport, c'est-à-dire du tube 16, conduisant du réacteur de désulfuration au réacteur de régénération, ainsi qu'autour du conduit de retour de la matière de sorption, c'est-à-dire le tube 17 Un fluide de refroidissement est transporté vers l'échangeur de chaleur 21 placé autour du conduit 16 de transport, par un tube 22, et il est évacué par un tube 23, c'est-à-dire que l'échangeur de chaleur fonctionne à contre-courant De manière correspondante, le fluide de refroidissement est transporté vers l'échangeur de chaleur placé autour du conduit de retour 17 par le tube 22 ', et il est retiré par le tube 23 ', suivant le principe du contre-courant En outre, sur la figure 2 des échangeurs de chaleur ou refroidisseurs 24 et 24 ' sont placés autour zontale 17, at the bottom, by which the regenerated sorption material is transported to the chamber of the desulphurization reactor by transmission of the gaseous vehicle which transports the sorption material in the conduit 18 In the solution of FIG. 2, heat exchangers heat have been placed around the horizontal transport duct, that is to say of the tube 16, leading from the desulfurization reactor to the regeneration reactor, as well as around the return pipe of the sorption material, that is ie the tube 17 A cooling fluid is transported to the heat exchanger 21 placed around the transport duct 16, by a tube 22, and it is evacuated by a tube 23, that is to say that the 'heat exchanger works against the current Correspondingly, the coolant is transported to the heat exchanger placed around the return duct 17 by the tube 22', and it is withdrawn by the tube 23 ', followed nt the principle of the counter current In addition, in Figure 2 heat exchangers or coolers 24 and 24 'are placed around
du réacteur de désulfuration et du réacteur de régénéra- of the desulfurization reactor and the regeneration reactor
tion, et un fluide d'échange de chaleur est transporté par il des tubes 11, 11 ' et 12, 12 ' dans les échangeurs de chaleur ou refroidisseurs. L'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple et peut faire l'objet de nombreuses variantes Mis à part la disposition du réacteur construit comme un tout et comme un ensemble fixe, des ensembles séparés peuvent être utilisés tion, and a heat exchange fluid is transported by it from the tubes 11, 11 'and 12, 12' in the heat exchangers or coolers. The invention has only been described by way of example and can be the subject of numerous variants. Apart from the arrangement of the reactor constructed as a whole and as a fixed assembly, separate assemblies can be used.
de la manière représentée sur la figure 2 et, dans ce cas, le réacteur de désulfuration peut être construit afin qu'il. possède le rendement de désulfuration le plus grand10 possible, et le réacteur de régénération peut être cons- as shown in Figure 2 and, in this case, the desulfurization reactor can be constructed so that it. has the highest possible desulfurization efficiency10, and the regeneration reactor can be built
truit avec un autre type afin qu'il soit aussi rentable que possible. En outre et de préférence, le lit fluidisé utilise une matière particulaire ayant au moins deux grosseurs afin trout with another type so that it is as profitable as possible. In addition and preferably, the fluidized bed uses a particulate material having at least two sizes in order to
qu'elle donne une masse volumique convenable à la suspen- that it gives a suitable density to the suspension
sion, et dans ce cas, la matière particulaire a un diamètre compris entre 0,5 et 2 mm, et le courant de masse recyclée est produit à l'aide d'une matière ayant un diamètre nettement plus petit, de préférence compris entre 0,05 et sion, and in this case, the particulate material has a diameter between 0.5 and 2 mm, and the recycled mass stream is produced using a material having a markedly smaller diameter, preferably between 0 , 05 and
0,3 mm.0.3 mm.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the methods and apparatuses which have just been described only by way of examples.
non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. non-limiting without departing from the scope of the invention.
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