LU85919A1 - Procede de preparation d'un agent absorbant et adsorbant,et agent absorbant et adsorbant ainsi obtenu - Google Patents

Procede de preparation d'un agent absorbant et adsorbant,et agent absorbant et adsorbant ainsi obtenu Download PDF

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    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes

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Description

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* PROCÉDÉ DE PRÉPARATION D'UN AGENT ABSORBANT ET
ADSORBANT, ET AGENT ABSORBANT ET ADSORBANT AINSI OBTENU " La présente invention concerne essentiellement un procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant 05 qui est non cancérigène et chimiquement inactif et s'étend à un agent absorbant et adsorbant obtenu par ledit procédé.
Les agents absorbants et adsorbants actuellement connus sur le marché présentent des structures cristal-10 lographiques s'apparentant à celles de l'amiante et par cette similitude présentent un risque élevé d'être cancérigènes .
La présente invention..a donc pour but de fournir de nouveaux agents absorbants et adsorbants, chimique-15 ment inactifs, non cancérigènes et non pathogènes.
La présente invention a également pour but de préparer ce nouveau produit absorbant et adsorbant selon un nouveau procédé permettant de réaliser des économies d ' énergie.
20 Ces buts sont atteints selon la présente inven tion tout d'abord par un procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant, non cancérigène, chimiquement inactif, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par pyrolyse d'un matériau combustible 25 pendant quelques heures et une étape subséquente de frittage (sintérisation) à température élevée permettant au produit résultant d'acquérir les propriétés requises, notamment une résistance mécanique suffisante.
Selon une caractéristique préférée, ce matériau 30 combustible est choisi parmi le groupe consistant en dérivés de houille, en particulier des Schlamms de houille présentant les caractéristiques suivantes sur base sèche (brut séché) : teneur en combustible 10 à 50% ; résidu calciné 90 à 50% ? humidité 15 à 60% ; en schistes 35 houillers ayant subi une opération de concassage ou de broyage plus ou moins poussée pour réaliser la valeur j _—··-—- - * TL- / ' . 2 les mélangées à du combustible comme du charbon, du schlämm, du bois, des résidus organiques d'ordures ménagères, ou autres# etc...
La plupart des matériaux combustibles du type 05 prémentionné tels qu'ils peuvent être récupérés notamment de la revalorisation des terrils, du lavage des , charbons et des produits de dragage de fond des rivières ou canaux se présentent sous forme d'une boue contenant du carbone ou des matières organiques à teneur relative-10 ment élevée en eau et en matières minérales.
Ils sont de ce fait peu adaptés à une mise en valeur en vue de récupérer leur pouvoir calorifique et, dans l'hypothèse où leur combustion est possible, ils produisent une grande quantité de cendres non utilisa-15 blés.
La présente invention vise également â utiliser de tels matériaux en produisant de plus, â titre de résidus, des matières utiles.
On peut prévoir également selon le cas l'addition 20 d'additifs particuliers à chacune de ces matières de base précitées. Ces additifs peuvent être choisis parmi les groupes consistant en argile, en cendres volantes, en cendres, en résidus de calcination, en résidus de distillation et en particulier à partir de schistes bi-25 tumineux, en chaux, en carbonate de calcium, de magnésium ou tout autre, en magnésie, pris seuls ou en combinaison, afin d'aboutir au produit absorbant et adsorbant escompté en maîtrisant ainsi le degré d'absorption ou d'ad sorption.
30 Selon une forme d'exécution particulièrement pré férée de la présente invention, les produits du type précité sont, préalablement à leur traitement thermique de pyrolyse, mis en forme de manière à ce qu'aucun point interne de la matière ne soit à plus de 10 mm, de préfé-35 rence 8 mm, de la surface. Ceci peut se faire aisément, Λ par exemple à l'aide d'une machine d'extrusion du type W "boudineuse", la matière étant ensuite éventuellement JA> 3 hachée.
De cette manière, au départ d'un produit difficilement manipulable par suite de sa nature collante, visqueuse et humide, on obtient une matière qui peut être 05 aisément traitée.
Le traitement thermique de pyrolyse et de frittage peut être réalisé dans un four horizontal, du type four de briqueterie ou dans un réacteur vertical du type gazogène.
10 Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la température de pyrolyse est comprise entre 350 et 900°C, de préférence entre 500 et 800eC et en particulier d'environ 700°C.
Selon une autre caractéristique du procédé selon 15 l'invention, la température de traitement de frittage ou sintérisation est supérieure à la température de pyrolyse, et est donc de préférence supérieure à 900“C en étant encore de préférence voisine de 950°C.
Selon une variante de réalisation du procédé se-' 20 Ion l'invention, on peut additionner des fondants abais sant le seuil de traitement pour l'opération de frittage, en particulier en dessous de 900"C.
Selon un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, les gaz résultant de la pyrolyse sont 25 récupérés et utilisés en totalité ou en partie pour réaliser le traitement de pyrolyse, après une étape de démarrage comportant bien entendu l'utilisation d'un combustible d'appoint.
D'autre part, de préférence, le procédé selon 30 l'invention comprend : 1) L'utilisation d'une partie du potentiel énergétique du combustible inclus à la masse en préparation, 2) La récupération de l'excès des calories disponibles dans ces gaz résultant de la pyrolyse pour servir d'ap- 35 point thermique de processus divers comme pour réaliser * une combustion en chaudière, la production de gaz de '^^ chauffage et, de gaz de chauffage de fours, etc.
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4 * De préférence, selon le procédé de l’invention, on récupère également les chaleurs latentes des gaz résultant de la pyrolyse ainsi que du produit absorbant.
Enfin, le procédé selon l'invention comprend êga-05 lement les traitements ultérieurs tels que concassage, criblage, dépoussiérage, conditionnement notamment de transport en vrac ou autre, ou des traitements en vue de leur utilisation par exemple pour l'épandage, le gunita- CJ0 f 0tC · · · 10 Certaines activités industrielles, notamment l’industrie automobile, sont génératrices de résidus combustibles mais toxiques ou dangereux à détruire. L'invention vise également à permettre la destruction de tels résidus.
15 Selon l'invention, il est possible de mélanger ces produits toxiques ou dangereux à une masse inerte qui peut être de l'argile naturelle,de l'argile calcinée ou céramisée, provenant ou non du procédé de l'invention mais présentant une humidité suffisante pour pouvoir ‘ 20 être mise en forme, notamment à l'aide d'une boudineuse et subir le traitement thermique de l'invention.
Lors dudit traitement thermique, les résidus subissent un craquage les transformant en éléments gazeux combustibles utiles (CO;tÎ2 et CH4) non toxiques.
25 II peut être généralement avantageux d'ajouter à la masse soumise à la mise en forme de la chaux sous forme d'oxyde, d'hydroxyde ou le carbonate notamment et d'autres produits permettant la fixation des gaz, tels que la magnésie. De cette manière, les oxydes de soufre 30 et d'azote produits lors de la combustion sont fixés à l'état de sulfates et de nitrates.
La présente invention concerne également le produit absorbant et adsorbant obtenu par le procédé qui présente comme propriété essentielle un comportement non 35 déliquescent par absorption ou adsorption. L'invention comprend naturellement tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que
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5 * leurs diverses combinaisons. Il est à noter que la com bustion des matières combustibles à 11 intérieur de la masse en transformation contribue à 1'échauffement thermique de celle-ci, ce qui constitue une caractéristique 05 essentielle de l'invention.
L'invention sera décrite à titre d'illustration à l'aide des exemples suivants.
Exemple 1 10 Dans une installation comportant deux fours de briqueterie, un premier four est alimenté, après mise à feu, en continu à raison de plusieurs T/h d'un schlämm de caractéristiques suivantes (sur base sèche) teneur en combustible 25 à 35% 15 résidu calciné 75 à 65% humidité 20 à 25%
Ce schlämm provenant du re-traitement de terrils (crassiers) a été préalablement passé par une extrudeuse et se présente sous forme de boudins de 18 mm de diamè-20 tre.
Les boudins hachés à des longueurs de l'ordre de 2 à 3 cm sont chargés sur des plateaux superposés dans le four et subissent dans une première étape une opération de pyrolyse à une température de 700eC environ.
25 La réaction de pyrolyse et de frittage ultérieur est entretenue par la valeur calorifique propre du matériau mis en oeuvre et produit encore un gaz combustible et chaud qui est utilisé directement, sans apport calorifique autre, pour faire fonctionner un second four 30 dans lequel des briques d'argile destinées à la construction sont produites à raison de plusieurs T/h, équivalentes en poids au tonnage de schlämm introduit dans le premier four.
„ On obtient à la sortie du four une matière tota- 35 lement minérale à coeur (sans traces noires de matière a carbonée) qui peut être broyée et qui, après alimenta-II tion des fines peut être utilisée comme litière pour / / ^1 * * 6 animaux domestiques.
*
Exemple 2
Dans un gazogène prototype de 2000 kW thermique 05 en gaz à l'air d'une hauteur de quelques mètres et d'un diamètre d'un quart de la hauteur ; dans le cas présent 130 centimètres on charge les boudins hachés selon l'exemple 1. Après mise à feu, on règle la marche du gazogène en contrôlant la température aux environs de 900 10 à 1000°C par les moyens classiques : tirage ou pression d'air, adjonction de vapeur, injection d'anhydride carbonique ...
Le gaz produit est recueilli et peut être utilisé pour entraîner un moteur à gaz, une chaudière etc.
15 Le rendement thermique, basé sur le contenu calo- *rifique des matières de départ, est de l'ordre de 85%.

Claims (12)

1. Procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant, non cancérigène, chimiquement inactif, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par 05 pyrolyse d'un matériau combustible pendant quelques heures et une étape subséquente de frittage (sintérisation) , à température élévée permettant au produit résultant d'acquérir les propriétés requises, notamment une résistance mécanique suffisante.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau combustible est choisi parmi le groupe consistant en dérivés de houille, en particulier des schlamms de houille présentant les caractéristiques suivantes, sur base sèche (brut séchée) : teneur en com-15 bustible 10 à 50% ; résidus calcinés : 90 à 50% ; humidité : 15 à 60% ; en schistes houillers ayant subi une opération de concassage ou de broyage plus ou moins poussée pour réaliser la valeur d'absorption désirée ; en schistes bitumineux ; en argiles mélangées à des com-20 bustibles comme du charbon, des schlamms, du bois, des résidus organiques d'ordures ménagères ou autres.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau combustible comprend des additifs choisis parmi le groupe consistant en argiles, 25 en cendres volantes, en cendres, en résidus de calcination, rn résidus de distillation en particulier â partir de schistes bitumineux, en chaux, en carbonate de calcium, de magnésium ou tout autre ; en magnésie ; et leurs mélanges.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendica tions 1 à 3 caractérisé en ce que les produits de départ, préalablement à leur traitement thermique de pyrolyse et de frittage, sont mis en forme de manière qu'aucun point interne de la matière ne soit à plus de 10 mm 35 et de préférence de plus 8 mm de la surface.
5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé il Il en ce que ladite mise en forme s'effectue â l'aide d'une 4 f * * 8 machine d'extrusion du type "boudineuse" avec hachage - éventuel subséquent.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la température de pyrolyse est 05 comprise entre 350 et 900°C, de préférence entre 500 et 800eC et en particulier d'environ 700°C.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications là 6, caractérisé en ce que la température de traitement de frittage est supérieure à 900eC et est de 10 préférence d'environ 950°C.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on prévoit une addition de fondants dans le matériau combustible, en vue d'abaisser le seuil de température de traitement pour 15 l'opération de frittage.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les gaz résultant de la pyrolyse sont récupérés et utilisés en totalité ou en partie pour réaliser le traitement de pyrolyse.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 9, caractérisé en ce qu'on récupère l'excès des calories disponibles dans ces gaz résultant de la pyrolyse pour servir d'appoint thermique de processus divers comme la combustion en chaudière et la production 25 de gaz de chauffage et de gaz de chauffe de fours.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on récupère les chaleurs latentes des gaz résultant de la pyrolyse et du produit absorbant.
12. Produit absorbant ou adsorbant, non cancéri gène, chimiquement inactif, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et ce qu'il présente un comportement non déliquescent par absorption ou adsorption.
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