FR2931367A1 - Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations - Google Patents
Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations Download PDFInfo
- Publication number
- FR2931367A1 FR2931367A1 FR0802737A FR0802737A FR2931367A1 FR 2931367 A1 FR2931367 A1 FR 2931367A1 FR 0802737 A FR0802737 A FR 0802737A FR 0802737 A FR0802737 A FR 0802737A FR 2931367 A1 FR2931367 A1 FR 2931367A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- meth
- coal
- acrylic
- combustion
- process according
- 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
- B01D53/14—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 by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/065—Residues from coal gasification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
- B01D2253/1126—Metal hydrides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
- B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
L'invention consiste en un procédé de fabrication de cendres à partir de la combustion du charbon, ce procédé comportant au moins une étape de mise en contact du charbon avec un agent absorbant d'une part, cet agent absorbant étant d'autre part contenu dans une phase aqueuse en présence d'un dispersant (méth)acrylique, préférentiellement d'un polymère peigne (méth)acrylique. On parvient ainsi à lutter efficacement contre les émissions de dioxyde de carbone, de même que contre les composés à base de soufre, d'azote ou de mercure qui résultent de la combustion du charbon.
Description
PROCEDE DE COMBUSTION DU CHARBON AVEC MISE EN îUVRE D'UN AGENT ABSORBANT EN DISPERSION AQUEUSE, CENDRES OBTENUES ET LEURS UTILISATIONS L'utilisation du charbon dans les centrales thermiques est très importante ; ces centrales fournissent 40 % de la production mondiale d'électricité. Longtemps considéré comme dépassé, le charbon redevient d'actualité car les besoins énergétiques sont tels que les capacités maximales de production de pétrole ou de gaz naturel sont en passe d'être atteintes : ceci contribue à amenuiser les réserves naturelles de ces produits et provoque une flambée des prix qui touche directement le consommateur final.
Il existe toutefois un premier enjeu, dont dépend la pérennisation du charbon en tant que ressource naturelle privilégiée pour fournir de l'énergie à notre planète : c'est la réduction des émissions de gaz à effet de serre, telle que notamment imposée par le protocole de Kyoto. Or, une centrale au charbon actuelle émet sensiblement moins de CO2 par kilowattheure de produit brûlé qu'une ancienne (de part son meilleur rendement) mais deux fois plus qu'une centrale au gaz. Afin que les technologies issues de la combustion du charbon ne contribuent pas de manière néfaste au réchauffement climatique, il est donc essentiel de limiter le dégagement de CO2.
En outre, lorsqu'on effectue la combustion du charbon en vue de produire de l'énergie, on cherche aussi à valoriser les produits résultants de ce procédé : il s'agit de résidus solides, issus de cette combustion, encore appelés cendres. Depuis de nombreuses années, on met en oeuvre ces cendres dans la fabrication du ciment, notamment du ciment de type I -encore appelé ciment Portland- qui constitue un des matériaux de base pour l'industrie mondiale de la construction. On pourra à ce sujet se reporter aux documents Concrete of high C3A slag cernent using coal ash as raw material (Semento Gijutsu Nenpo, 1983, (37), pp. 514-17), Use of coal-mining wastes as a minor component in raw material for cernent clinker production (Cernent-Wapno-Gips, 1983, (12), pp. 326-8), Manufacture of a new type of blended cernent using limestone and coal ash as main raw materials (Semento Gijutsu Nenpo, 1988, (42), pp. 48-51).
Cette valorisation des cendres issues de la combustion du charbon, fait naître un second enjeu : il s'avère que l'obtention de ces cendres, via des températures parfois supérieures à 1 000°C, provoque l'émission de composés à la fois toxiques et dangereux pour l'environnement, notamment à base de soufre, d'azote ou encore de mercure. Ces composés, s'ils ne contribuent pas au réchauffement climatique global, demeurent cependant indésirables : à la fois nocifs pour l'être humain, ils peuvent aussi nuire aux espèces animales ainsi que végétales et de manière plus générale à nos écosystèmes.
En vue de combattre à la fois les émissions de gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, tout en limitant la présence d'autres composés à base de soufre, d'azote et de mercure, l'homme du métier a initialement songé à développer des solutions d'un point de vue procédé. On peut citer à cet égard les dispositifs d'absorbeur-neutraliseur, destinés à absorber puis à neutraliser les fumés toxiques (voir le document EP 1 059 112) et la technologie dite RSC ou Réduction Catalytique Sélective (voir le document EP 1 687 567). Ces méthode demeurent toutefois onéreuses, et nécessitent d'être adaptées en fonction des contraintes de chaque site industriel.
L'homme du métier s'est aussi tourné vers l'introduction de divers additifs, qui agissent comme des absorbants à l'égard des composés indésirables issus de la combustion du charbon. Il est ainsi connu de mettre en oeuvre du ciment, de la chaux éteinte ou non, de l'oxyde de calcium (voir les documents EP 0 292 083, JP 9 173 768 et CN 1 962 034), des composés halogénés tel que notamment le bromure de calcium (voir le document WO 07 149867 ), ou encore des alumirio silicates (voir le document US 4 116 705). Comme le soulignent les documents WO 2006 099 611 et WO 2007 092 504, ces additifs sont mis en oeuvre sous forme de poudres, mélangés préalablement avec le charbon ou introduits directement dans la chambre de combustion.
Poursuivant ses recherches pour lutter efficacement contre les émissions de dioxyde de carbone, de composés à base de mercure, d'azote et de soufre au cours de la combustion industrielle du charbon, la Demanderesse a mis au point un procédé de fabrication de cendres à partir de la combustion du charbon, par mise en contact avec le charbon avant sa combustion et/ou pendant sa combustion, et/ou par mise en contact avec les fumées résultant de la combustion du charbon, d'au moins un composé absorbant, caractérisé en ce que ledit composé absorbant est sous forme d'une dispersion aqueuse contenant au moins un agent dispersant.
Contrairement à l'état de la technique qui enseignait la mise en oeuvre de tels composés sous forme de poudres, on a pu constater les effets tout à fait inattendus liés à la mise en oeuvre de ces additifs en phase aqueuse et en présence d'un dispersant : on réduit de manière avantageuse les émissions de composés nocifs, et tout particulièrement de dioxyde de carbone. De manière préférentielle, lorsque l'agent dispersant est un polymère peigne (méth)acrylique, on réduit de manière encore plus significative les émissions de CO2. Rien dans l'art antérieur ne décrivait ni ne suggérait un tel résultat.
Sans vouloir être liée à une quelconque théorie, la Demanderesse pense que la surface efficace disponible pour absorber les composés nocifs est augmentée par la présence d'un agent dispersant dans la phase aqueuse : les particules d'agent absorbant, dispersées de manière stable et uniforme, présentent une surface efficace plus importante pour les mécanismes d'absorption, que dans le cas d'une poudre où les particules individuelles sont sujettes à des phénomènes d'agglomération et/ou d'association.
Dans la présente Demande, le terme "absorbant" désigne ici tout composé susceptible, à travers des mécanismes physico-chimiques de surface, d'absorber toute ou partie des composés rejetés lors de la combustion du charbon, tels que notamment le dioxyde de carbone, des composés à base de soufre, d'azote ou de mercure. Ces composés sont décrits de manière non nécessairement exhaustive, mais dans une large mesure, au sein des documents EP 0 292 083, JP 9 173 768, CN 1 962 034, WO 07 149867, US 4 116 705, WO 2006 099 611 et WO 2007 092 504 précités.
Le terme "dispersion aqueuse" désigne un milieu dans lequel l'eau constitue la phase continue liquide, des particules de solides y étant en dispersion : il s'agit en l'occurrence des particules de l'agent absorbant précité. Le terme "dispersant" désigne un additif chimique dont la fonction est de réguler la viscosité d'un milieu liquide contenant au moins une espèce solide, en vue de réaliser la dispersion de manière stable dans le temps et homogène dans le milieu considéré, de l'espèce solide (l'agent absorbant) dans la phase continue (l'eau).30 Le terme "polymère (méth)acrylique" désigne un polymère constitué d'au moins un monomère acrylique et/ou méthacrylique.
Le terme "polymère peigne (méth)acrylique" désigne un polymère constitué d'un squelette essentiellement linéaire et acrylique et/ou méthacrylique, sur lequel sont greffés au moins 2 segments latéraux constitués d'au moins un "macromonomère". Le terme "macromonomère" désigne un polymère ou un copolymère non soluble dans l'eau, et possédant au moins un groupe terminal disposant d'une fonction éthylénique insaturée. En ce sens, l'expression "polymère peigne (méth)acrylique" renvoie aussi bien à des structures telles que décrites dans les documents WO 2007/052122 et dans la demande de brevet française ayant le numéro de dépôt 07 00086, que dans les documents US 7232875, US 6815513 et US 6214958.
Aussi, un premier objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication de cendres à partir de la combustion du charbon, comprenant les étapes de :
a) fabriquer une dispersion aqueuse d'au moins un composé absorbant avec un dispersant, b) réaliser la combustion du charbon et ce : b1) en mettant en contact ladite dispersion avec le charbon et ce, avant sa combustion et/ou pendant sa combustion,
b2) et/ou en mettant en contact ladite dispersion avec les fumées résultant de la combustion du charbon.
Concrètement, on commence donc par fabriquer une dispersion aqueuse, en mélangeant selon les proportions définies par l'homme du métier, à la fois le composé absorbant, l'agent dispersant et l'eau. Ensuite, cette dispersion est mise en contact directement avec le charbon avant sa combustion (typiquement sur les aires de stockage, ou pendant l'éventuelle étape de granulation du charbon qui peut précéder sa combustion) ou pendant sa combustion (c'est-à-dire par injection à l'intérieur de la chambre de combustion). Elle peut être aussi mise en contact, en sortie de chambre de combustion, avec les fumées résultant de ladite combustion du charbon. 10 Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ledit dispersant est un polymère (méth)acrylique.
Selon une variante préférentielle, ce procédé est caractérisé en ce que ledit dispersant est 5 un polymère peigne (méth)acrylique.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique contient au moins un monomère choisi parmi l'acide acrylique, méthacrylique, leurs esters et leurs mélanges. Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique contient au moins un monomère de formule (I) : R1 R O nr (I) 15 - m, n, p et q sont des entiers et m, n, p sont inférieurs à 150, q est supérieur à 0 et au moins un entier parmi In, n et p est non nul, R comporte une fonction vinylique polymérisable, préférentiellement méthacrylique, 20 R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent des atomes d'hydrogène ou des groupements alkyls, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, préférentiellement 1 à 12 atomes de carbone, et très préférentiellement 1 à 4 atomes de carbone, R' étant de manière extrêmement 25 préférentielle le radical méthyle.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique est constitué de, exprimé en pourcentage en poids de chacun de ses constituants : où : 1) 1 % à 20 %, préférentiellement 2 % à 15 %, très préférentiellement 3 % à 12 % d'au moins un monomère choisi parmi l'acide acrylique, méthacrylique, leurs esters et leurs mélanges, 2) 80 % à 99 %, préférentiellement 85 % à 98 %, très préférentiellement 88 % à 97 % d'au moins un monomère de formule (I).
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ledit polymère (méth)acrylique et ledit polymère peigne (méth)acrylique sont totalement ou partiellement neutralisés par au moins un agent de neutralisation, choisi parmi les hydroxydes et / ou oxydes de calcium, de magnésium, de baryum, de lithium, parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, ou l'ammoniaque, parmi les amines primaires, secondaires et tertiaires, et leurs mélanges.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que l'agent absorbant est choisi parmi le ciment, les oxydes et/ou hydroxydes de calcium, de magnésium, de sodium, de potassium, de lithium et leurs mélanges, les halogènes et préférentiellement le bromure de calcium, les alumino silicates et leurs mélanges.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que ladite dispersion aqueuse contient de 0,01 % à 0,3 % en poids sec d'agent absorbant par rapport à son poids total.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que le poids sec d'agent dispersant est compris entre 0,02 % et 0,5 % du poids d'agent absorbant.
Ce procédé est aussi caractérisé en ce que le poids moléculaire de l'agent dispersant, tel que déterminé par Chromatographie en Phase Gazeuse, est compris entre 10 000 g/mol et 80 000 g/mol, préférentiellement entre 15 000 g/mol et 40 000 g/mol.
Un autre objet de l'invention réside dans les cendres obtenues par la combustion du charbon et ce, par mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.
Un dernier objet de l'invention est l'utilisation de ces cendres, dans la fabrication de compositions à base de liants hydrauliques, préférentiellement des compositions de ciment, très préférentiellement des compositions de ciment Portland.
Dans tous les exemples, de même que dans l'ensemble de la présente demande, le poids moléculaire des polymères mis en oeuvre est déterminé selon la méthode explicitée ci- dessous, par Chromatographie d'Exclusion Stérique (CES).
Une prise d'essai de la solution de polymère correspondant à 90 mg de matière sèche est introduite dans un flacon de 10 ml. Il est ajouté de la phase mobile, additionnée de 0,04 % de THF, jusqu'à une masse totale de l0 g. La composition de cette phase mobile est la suivante : NaNO3 : 0,2 mol/L, CH3COOH : 0,5 mol/L, acétonitrile 5 % volume. La chaîne de CES est composée d'une pompe isocratique de type WatersTM 510, dont le débit est réglé à 0,8 mL/min, d'un passeur d'échantillons Waters 717+, d'un four contenant une précolonne de type "Guard. Column Ultrahydrogel WatersTM", suivie d'un jeu de colonnes de 7,8 mm de diamètre interne et 30 cm de longueur de type "Ultrahydrogel WatersTM", dont les porosités nominales sont, dans l'ordre de leur connexion : 2000, 1000, 500 et 250 À. La détection est assurée par un réfractomètre différentiel de type WatersTM 410.
La température du four et du détecteur est régulée à 35°C. L'acquisition et le traitement du chromatogramme sont effectués par l'utilisation du logiciel PSS WinGPC Scientific v 4.02. La CES est étalonnée par une série d'étalons polyacrylate de sodium fourni par Polymer Standard Service sous les références PAA 18 K, PAA 8K, PAA 5K, PAA 4K, PAA 3K.
La courbe d'étalonnage est de type linéaire et prend en compte la correction obtenue grâce au marqueur de débit (THF).
Exemple 1 Cet exemple illustre la capacité d'un mélange minéral, soumis à un mélange gazeux contenant du dioxyde de carbone, à absorber le CO2. Plusieurs essais sont réalisés dont un témoin où le minéral est sous forme de poudre et exempt de tout additif, un essai selon l'art antérieur où le minéral est additivé d'un agent absorbant sous forme de solide particulaire, et deux essais selon l'invention où le minéral est mis en dispersion aqueuse en présence de deux dispersants acryliques dont un de type peigne.
Essai n° 1 - Référence : préparation d'un mélange minéral en poudre pour la réduction du dioxyde de carbone dans un effluent gazeux.
Le mélange minéral est préparé par homogénéisation dans un mélangeur à poudre de 747 g de chaux éteinte (Ca(OH)2) et 253 g de marne calcaire, les deux minéraux étant préalablement broyés et tamisés afin d'avoir une taille de particule maximale de 250 micromètres. Le mélange homogène est alors placé dans une enceinte cylindrique dont le fond est constitué d'un verre fritté d'une porosité comprise entre 16 et 40 micromètres. Le fond de l'enceinte est connecté à une source d'un mélange gazeux d'air enrichi en dioxyde de carbone et ayant une teneur de 5 % volumique en CO2. Le débit du mélange gazeux est régulé à 1 litre par minute et la composition du gaz sortant de l'enceinte analysée au moyen d'une chromatographie gazeuse couplée avec un spectromètre de masse, selon les méthodes bien connues de l'homme du métier, toutes les 5 minutes après une mise en régime de 10 minutes (dans les essais suivants, les teneurs en dioxyde de carbone sont déterminées selon cette méthode).
La teneur en dioxyde de carbone du mélange gazeux sortant se stabilise aux alentours de 2,5 % volumique pendant les 40 minutes de l'essai. 50 % du dioxyde de carbone sont donc absorbés par le mélange minéral.
Essai n° 2 - Art Antérieur : Préparation d'un mélange minéral en suspension aqueuse sans agent dispersant pour la réduction du dioxyde de carbone dans un effluent gazeux.
Un mélange minéral identique à celui mis en oeuvre pour l'essai n° 1 est préparé puis mis en suspension dans l'eau à raison de 1 000 g de mélange pour 2 333 g d'eau, la viscosité BrookfieldTM du mélange étant de 350 mPa.s (à 10 tours / minute et à 25°C). Une teneur en matière sèche supérieure n'est pas possible, la viscosité augmentant très rapidement avec l'extrait sec. La dispersion ainsi préparée est introduite dans une enceinte cylindrique à fond plein, munie d'un bulleur en verre fritté d'une porosité comprise entre 16 et 40 micromètres. Le bulleur est connecté à une source d'un mélange gazeux d'air enrichi en dioxyde de carbone et ayant une teneur de 5 % volumique en CO2. Le débit du mélange gazeux est régulé à 1 litre par minute et la composition du gaz sortant de l'enceinte analysée toutes les 5 minutes après une mise en régime de 10 minutes. La teneur en dioxyde de carbone du mélange gazeux sortant se stabilise aux alentours de 0,5 % volumique puis augmente lentement pendant la durée de l'essai pour finir à 0,7 % volumique au bout de 40 minutes. 90 % du dioxyde de carbone sont donc absorbés par le mélange minéral au début de l'essai, le rapport passant à 86 % au bout de 40 minutes.
Exemple 3 - Invention : Préparation d'un mélange minéral en suspension aqueuse avec un agent dispersant du type polyacrylate de sodium pour la réduction du dioxyde de carbone dans un effluent gazeux.
Un mélange minéral identique à celui mis en oeuvre dans l'essai n° 1 est préparé puis mis en suspension dans l'eau à raison de 1 000 g de mélange pour 666 g d'eau et 5,8 g d'une solution aqueuse de polyacrylate de sodium de 43 % de matière sèche et d'une masse moléculaire moyenne de 3500 g/mol, la viscosité BrookfieldTM du mélange étant de 400 mPa.s (à 10 tours / minute et à 25°C). La dispersion ainsi préparée est introduite dans une enceinte cylindrique à fond plein, munie d'un bulleur en verre fritté d'une porosité comprise entre 16 et 40 micromètres. Le bulleur est connecté à une source d'un mélange gazeux d'air enrichi en dioxyde de carbone et ayant une teneur de 5 % volumique en CO2. Le débit du mélange gazeux est régulé à 1 litre par minute et la composition du gaz sortant de l'enceinte analysée toutes les 5 minutes après une mise en régime de 10 minutes.
La teneur en dioxyde de carbone du mélange gazeux sortant se stabilise aux alentours de 0,4 % volumique puis augmente lentement pendant la durée de l'essai pour finir à 0,52 % volumique au bout de 40 minutes. 92 % du dioxyde de carbone sont donc absorbés par le mélange minéral au début de l'essai, le rapport passant à 89,6 % au bout de 40 minutes.
Exemple 4 - Invention : Préparation d'un mélange minéral en suspension aqueuse avec un agent dispersant du type polymère peigne pour la réduction du dioxyde de carbone dans un effluent gazeux.
Un mélange minéral identique à l'exemple 1 est préparé puis mis en suspension dans l'eau à raison de 1 000 g de mélange pour 666 g d'eau et 2,25 g d'une solution aqueuse d'un polymère peigne de 40 % de matière sèche et d'une masse moléculaire moyenne de 25 800 g/mol, la viscosité BrookfieldTM du mélange étant de 330 mPa.s (à 10 tours / minute et à 25°C).
Ledit polymère peigne est constitué de : % en poids d'acide méthacrylique, 10 - 90 % en poids de méthacrylate de méthoxypolyéthylène glycol de poids moléculaire égal à 2 000 g/mole,
Il est totalement neutralisé par la soude et son poids moléculaire est égal à 28 000 g/mol. Il est obtenu à partir d'un procédé de polymérisation classique, tel que bien connu de l'homme du métier.
La dispersion ainsi préparée est introduite dans une enceinte cylindrique à fond plein, munie d'un bulleur en verre fritté d'une porosité comprise entre 16 et 40 micromètres. Le bulleur est connecté à une source d'un mélange gazeux d'air enrichi en dioxyde de carbone et ayant une teneur de 5 % volumique en CO2. Le débit du mélange gazeux est régulé à 1 litre par minute et la composition du gaz sortant de l'enceinte analysée toutes les 5 minutes après une mise en régime de 10 minutes. La teneur en dioxyde de carbone du mélange gazeux sortant se stabilise aux alentours de 0,36 % volumique puis augmente lentement pendant la durée de l'essai pour finir à 0,41 % volumique au bout de 40 minutes. 92,8 % du dioxyde de carbone sont donc absorbés par le mélange minéral au début de l'essai, le rapport passant à 91,8 % au bout de 40 minutes.
Ces résultats démontrent que la quantité de dioxyde de carbone absorbée est plus importante lorsque le mélange minéral est mis en dispersion dans l'eau en présence d'un agent dispersant acrylique (essais n° 3 et 4) : la capacité d'absorption d'un tel mélange minéral s'en trouvera donc augmentée lorsqu'il sera mis en oeuvre dans un procédé de combustion du charbon selon l'invention.
On démontre également que, selon la variante préférentielle de l'invention, les meilleurs résultats sont obtenus lorsqu'on met en oeuvre un polymère acrylique de type peigne (essai n° 4).
Claims (4)
- REVENDICATIONS1 - Procédé de fabrication de cendres à partir de la combustion du charbon, comprenant les étapes de : a) fabriquer une dispersion aqueuse d'au moins un composé absorbant avec un dispersant, b) réaliser la combustion du charbon et ce : b1) en mettant en contact ladite dispersion avec le charbon et ce, avant sa combustion et/ou pendant sa combustion, b2) et/ou en mettant en contact ladite dispersion avec les fumées résultant de la combustion du charbon.
- 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispersant est un polymère (méth)acrylique.
- 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispersant est un 20 polymère peigne (méth)acrylique.
- 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique contient au moins un monomère choisi parmi l'acide acrylique, méthacrylique, leurs esters et leurs mélanges. - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique contient au moins un monomère de formule (I) : R O ,a O R' n7- n r 5 15 25 q (I) où :m, n, p et q sont des entiers et m, n, p sont inférieurs à 150, q est supérieur à 0 et au moins un entier parmi m, n et p est non nul, R comporte une fonction vinylique polymérisable, préférentiellement méthacrylique, - RI et R2 sont identiques ou di fférents et représentent des atomes d'hydrogène ou des groupements alkyls, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, préférentiellement 1 à 12 atomes de carbone, et très préférentiellement 1 à 4 atomes de carbone, R' étant de manière extrêmement préférentielle le radical méthyle. 6 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit polymère peigne (méth)acrylique est constitué de, exprimé en pourcentage en poids de chacun de ses constituants : 1) 1 % à 20 %, préférentiellement 2 % à 15 %, très préférentiellement 3 % à 12 % d'au moins un monomère choisi parmi l'acide acrylique, méthacrylique, leurs esters et leurs mélanges, 20 2) 80 % à 99 %, préférentiellement 85 % à 98 %, très préférentiellement 88 % à 97 % d'au moins un monomère de formule (I). 7 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit polymère (méth)acrylique et ledit polymère peigne (méth)acrylique sont totalement ou 25 partiellement neutralisés par au moins un agent de neutralisation, choisi parmi les hydroxydes et / ou oxydes de calcium, de magnésium, de baryum, de lithium, parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, ou l'ammoniaque, parmi les amines primaires, secondaires et tertiaires, et leurs mélanges. 30 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'agent absorbant est choisi parmi le ciment, les oxydes et/ou hydroxydes de calcium, de magnésium, de sodium, de potassium, de lithium et leurs mélanges, les halogènes et préférentiellement le bromure de calcium, les alumino silicates et leurs mélanges. 159 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite dispersion aqueuse contient de 0,01 % à 0,3 % en poids sec d'agent absorbant par rapport à son poids total. 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le poids sec d'agent dispersant est compris entre 0,02 % et 0,5 % du poids d'agent absorbant. 11 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le poids moléculaire de l'agent dispersant, tel que déterminé par Chromatographie en Phase Gazeuse, est compris entre 10 000 g/mol et 80 000 g/mol, préférentiellement entre 15 000 g/mol et 40 000 g/mol. 12 - Cendres caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par le procédé selon l'une des revendications 1 à 11. 13 - Utilisation des cendres selon la revendication 12, dans la fabrication de compositions à base de liants hydrauliques, préférentiellement des compositions de ciment, très préférentiellement des compositions de ciment Portland.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0802737A FR2931367B1 (fr) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
EP09750152A EP2291231A1 (fr) | 2008-05-21 | 2009-05-06 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
CA2724445A CA2724445A1 (fr) | 2008-05-21 | 2009-05-06 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
CN2009801180028A CN102036738A (zh) | 2008-05-21 | 2009-05-06 | 使用在水分散体中的吸收剂燃烧煤的方法、获得的灰分及其用途 |
US12/992,205 US20110092617A1 (en) | 2008-05-21 | 2009-05-06 | Method for burning coal involving implementing an absorbent agent in an aqueous dispersion, ashes obtained, and uses thereof |
PCT/IB2009/005546 WO2009141695A1 (fr) | 2008-05-21 | 2009-05-06 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0802737A FR2931367B1 (fr) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2931367A1 true FR2931367A1 (fr) | 2009-11-27 |
FR2931367B1 FR2931367B1 (fr) | 2010-12-17 |
Family
ID=39719049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0802737A Expired - Fee Related FR2931367B1 (fr) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110092617A1 (fr) |
EP (1) | EP2291231A1 (fr) |
CN (1) | CN102036738A (fr) |
CA (1) | CA2724445A1 (fr) |
FR (1) | FR2931367B1 (fr) |
WO (1) | WO2009141695A1 (fr) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017053499A1 (fr) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Fuel Tech, Inc. | Procédé et appareil de réduction de panache |
US9790703B1 (en) | 2016-08-16 | 2017-10-17 | Go Team CCR LLC | Methods of utilizing coal combustion residuals and structures constructed using such coal combustion residuals |
US9988317B2 (en) | 2016-08-16 | 2018-06-05 | Go Team CCR LLC | Structures constructed using coal combustion materials |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020061271A1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-05-23 | Bert Zauderer | Method for the combined reduction of nitrogen oxide and sulfur dioxide concentrations in the furnace region of boilers |
US20050244319A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-03 | Hurley Peter J | Air pollution control |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4302207A (en) * | 1979-12-28 | 1981-11-24 | Standard Oil Company | Sulfur getter efficiency |
DE3244898C2 (de) * | 1982-12-04 | 1985-04-11 | Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, 4150 Krefeld | Verfahren zur Abtrennung von mineralischem ultrafeinen Korn aus Waschwässern der Kohleaufbereitung bzw. aus Kohleschlämmen |
FR2766106B1 (fr) * | 1997-07-18 | 2001-09-07 | Coatex Sa | Utilisation d'un copolymere a structure tensio-active comme agent dispersant et/ou d'aide au broyage |
GB0111706D0 (en) * | 2001-05-14 | 2001-07-04 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Fine particle size lime slurries and their production |
CN1195171C (zh) * | 2003-09-08 | 2005-03-30 | 东南大学 | 燃煤串行流化床间接燃烧装置及方法 |
FR2893031B1 (fr) * | 2005-11-04 | 2008-02-08 | Coatex Sas | Procede de fabrication d'une resine thermoplastique avec une resistance a l'impact amelioree mettant en oeuvre un polymere peigne avec au moins une fonction greffee oxyde de polyalkylene et resines obtenues. |
FR2939128B1 (fr) * | 2008-12-03 | 2010-11-12 | Coatex Sas | Utilisation d'une combinaison de polymeres peignes comme agent ameliorant la maniabilite d'une formulation aqueuse a base de liants hydrauliques. |
-
2008
- 2008-05-21 FR FR0802737A patent/FR2931367B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-06 WO PCT/IB2009/005546 patent/WO2009141695A1/fr active Application Filing
- 2009-05-06 US US12/992,205 patent/US20110092617A1/en not_active Abandoned
- 2009-05-06 CN CN2009801180028A patent/CN102036738A/zh active Pending
- 2009-05-06 EP EP09750152A patent/EP2291231A1/fr not_active Withdrawn
- 2009-05-06 CA CA2724445A patent/CA2724445A1/fr not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020061271A1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-05-23 | Bert Zauderer | Method for the combined reduction of nitrogen oxide and sulfur dioxide concentrations in the furnace region of boilers |
US20050244319A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-03 | Hurley Peter J | Air pollution control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2931367B1 (fr) | 2010-12-17 |
WO2009141695A1 (fr) | 2009-11-26 |
CA2724445A1 (fr) | 2009-11-26 |
EP2291231A1 (fr) | 2011-03-09 |
CN102036738A (zh) | 2011-04-27 |
US20110092617A1 (en) | 2011-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BE1019420A5 (fr) | Composition solide minerale, son procede de preparation et son utilisation en abattement de dioxines et metaux lourds des gaz de fumees. | |
CA1175976A (fr) | Suspensions stables de polymeres hydrosolubles et leur preparation | |
EP0038235A1 (fr) | Procédé de traitement de déchets liquides de forte acidité | |
EP2401240B1 (fr) | Composition seche comprenant un liant et une huile vegetale modifiee | |
CA2748297C (fr) | Preparation d'un solide a base d'oxyde de zinc utilisable pour la purification d'un gaz ou d'un liquide | |
RU2535699C1 (ru) | Способ утилизации нефтесодержащих отходов | |
CA3021207A1 (fr) | Materiau adsorbant metallique et ses utilisations | |
WO2014009613A1 (fr) | Procede pour stabiliser et solidifier un dechet urbain et/ou industriel et/ou marin | |
FR2588012A1 (fr) | Procede permettant d'homogeneiser un melange de liquides residuaires aqueux et de combustibles liquides ou solides | |
FR3029195B1 (fr) | Nouvelle composition pour faciliter le transport des boues | |
FR2931367A1 (fr) | Procede de combustion du charbon avec mise en oeuvre d'un agent absorbant en dispersion aqueuse, cendres obtenues et leurs utilisations | |
EP2401241A1 (fr) | Composition seche comprenant un liant et une huile de silicone | |
EP3475228A1 (fr) | Composition de chaux éteinte pulvérulente très poreuse | |
BE1021753B1 (fr) | Composition a base de chaux hydratee pour le traitement de fumees | |
BE1019419A5 (fr) | Composition solide minerale, son procede de preparation et son utilisation en abattement de metaux lourds des gaz de fumees. | |
EP3166397B9 (fr) | Chaux vive a reactivite ralentie, son procede de fabrication et son utilisation | |
FR3133607A1 (fr) | Composition asséchante pour faciliter la manipulation des boues | |
FR3067342A1 (fr) | Procede de preparation de solides a partir d'un melange d'au moins deux poudres de malachite | |
FR3067265B1 (fr) | Procede de preparation de solides a partir d'un melange d'au moins une poudre de malachite et une poudre d'oxyde et utilisation de ces solides | |
WO2024115416A1 (fr) | Procédé de traitement d'un milieu liquide contaminé par des pfas | |
RU2254360C1 (ru) | Способ получения топливных брикетов | |
CA2865453C (fr) | Additifs chimiques pour inhiber l'oxydation d'air et la combustion spontanee du charbon | |
FR2656863A1 (fr) | Melange hydraulique contenant du charbon actif pour la preparation d'un coulis ou d'un beton. | |
FR2722112A1 (fr) | Procede de depollution de composes gazeux avec des produits de synthese |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150130 |