WO2018184123A1 - Method and apparatus for extracting carbon dioxide during the wet oxidation treatment of waste - Google Patents

Method and apparatus for extracting carbon dioxide during the wet oxidation treatment of waste Download PDF

Info

Publication number
WO2018184123A1
WO2018184123A1 PCT/CH2018/000012 CH2018000012W WO2018184123A1 WO 2018184123 A1 WO2018184123 A1 WO 2018184123A1 CH 2018000012 W CH2018000012 W CH 2018000012W WO 2018184123 A1 WO2018184123 A1 WO 2018184123A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gases
oxidation
carbon dioxide
reactor
mixture
Prior art date
Application number
PCT/CH2018/000012
Other languages
French (fr)
Inventor
Boris Correa
Original Assignee
Granit Technologies And Engineering (Grt) Sa
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Granit Technologies And Engineering (Grt) Sa filed Critical Granit Technologies And Engineering (Grt) Sa
Publication of WO2018184123A1 publication Critical patent/WO2018184123A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/002Separation 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 condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/005Separation 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 heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • C02F11/08Wet air oxidation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/14Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically both tubes being bent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/04Flow arrangements
    • C02F2301/046Recirculation with an external loop
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/10Energy recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method and apparatus (100; 300) for recovering carbon dioxide produced during wet oxidation treatment of an aqueous mixture of waste containing organic matter, possibly mixed with mineral materials, bio-mineral materials or organic resins. The installation (300) comprises an oxidation reactor (102) and a heat exchanger (103) located at the oxidation reactor outlet (102). The waste mixture to be treated and the oxidizing gas are introduced into the oxidation reactor 102. A fraction of the liquid resulting from said oxidation treatment in said reactor (102) is used for pre-heating the waste mixture and the oxidizing gas. A first gas and liquid separator (104) is used essentially to extract carbon dioxide and is connected to the inlet (161) of a pressurised gas cooler (105). The outlet (162) of the gas cooler (105) is connected to the inlet (171) of a second gas and liquid separator (106) for discharging gases which cannot be condensed and a pump (107) for filling containers or bottles (108) with pressurised liquid carbon dioxide.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR EXTRAIRE DE L'ANHYDRIDE CARBONIQUE AU COURS D'UN TRAITEMENT DE DECHETS PAR OXYDATION PAR VOIE HUMIDE Domaine technique  PROCESS AND PLANT FOR EXTRACTING CARBONIC ANHYDRIDE DURING WET PROCESSING BY WET OXIDATION Technical Field
L'invention concerne un procédé pour récupérer de l'anhydride carbonique produit au cours d'un traitement d'oxydation par voie humide, à partir d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques, éventuellement mélangées à des matières minérales, des matières bio- minérales, des résines organiques ou toute outre substance oxydable ;  The invention relates to a process for recovering carbon dioxide produced during a wet oxidation treatment from an aqueous mixture of waste containing organic matter, optionally mixed with inorganic materials, bio-mineral, organic resins or any other oxidizable substance;
ledit procédé comportant une première étape au cours de laquelle on introduit un gaz oxydant dans ladite mixture aqueuse de déchets, on préchauffe ladite mixture aqueuse de déchets et ledit gaz oxydant, on effectue ladite réaction d'oxydation par voie humide dans un réacteur d'oxydation, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites substances oxydables, on refroidit les résidus traités, on sépare au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation et on prérefroidit les gaz séparés des liquides ; said method comprising a first step during which an oxidizing gas is introduced into said aqueous waste mixture, said aqueous waste mixture is preheated and said oxidizing gas is carried out, said wet oxidation reaction is carried out in an oxidation reactor at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable substances, the treated residues are cooled, the gases generated by said oxidation treatment of the residual liquids resulting from the oxidation treatment are separated at least partially and the gases separated from the liquids are pre-cooled;
ledit procédé comportant une deuxième étape au cours de laquelle, on envoie les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides ; said method comprising a second step in which the pre-cooled gases are fed into a first gas and liquid separator to separate the gases from the oxidation treatment of the liquid residues;
ledit procédé comportant une troisième étape au cours de laquelle on envoie lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables ; said method comprising a third step in which said separated gases are fed to a pressure cooler to liquefy them, said gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of organic materials and non-condensable residual gases;
ledit procédé comportant une quatrième étape au cours de laquelle on sépare l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables, et ; ledit procédé comportant une cinquième étape au cours de laquelle on recueille l'anhydride carbonique liquide produit. said process comprising a fourth step during which the pressurized liquid carbon dioxide is separated from the non-condensable gases, and; said method comprising a fifth step during which the produced liquid carbon dioxide is collected.
La présente invention concerne également une installation pour récupérer de l'anhydride carbonique produit au cours d'un traitement d'oxydation par voie humide, à partir d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques, éventuellement mélangées à des matières minérales, des matières bio-minérales, des résines organiques ou toute outre substance oxydable ; ladite installation comportant des moyens d'amenée de gaz oxydant pour introduire un gaz oxydant dans ladite mixture aqueuse de déchets, des moyens de chauffage pour préchauffer ladite mixture aqueuse de déchets et ledit gaz oxydant, un réacteur d'oxydation pour effectuer ladite réaction d'oxydation par voie humide, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites substances oxydables, des moyens de refroidissement pour refroidir les résidus traités, des moyens de séparation des gaz pour séparer au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation et des moyens de refroidissement pour pré-refroidir les gaz séparés des liquides ; The present invention also relates to an installation for recovering carbon dioxide produced during an oxidation treatment by wet, from an aqueous mixture of waste containing organic matter, optionally mixed with mineral materials, bio-mineral materials, organic resins or any other oxidizable substance; said plant comprising means for supplying an oxidizing gas for introducing an oxidizing gas into said aqueous waste mixture, heating means for preheating said aqueous waste mixture and said oxidizing gas, an oxidation reactor for carrying out said reaction; wet oxidation, at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable substances, cooling means for cooling the treated residues, gas separation means for at least partially separating the gases generated by said oxidation treatment residual liquids from the oxidation treatment and cooling means for pre-cooling gases separated from liquids;
ladite installation comportant en outre des moyens d'acheminement pour envoyer les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides ; des moyens de transfert pour envoyer lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables ; said plant further comprising conveying means for feeding the pre-cooled gases into a first gas and liquid separator for separating the gases from the oxidation treatment of the liquid residues; transfer means for sending said separated gases into a pressure cooler to liquefy them, said gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of organic materials and non-condensable residual gases;
des moyens de séparation des gaz pour séparer l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables, et ; gas separation means for separating the pressurized liquid carbon dioxide from the non-condensable gases, and;
des moyens de captage pour recueillir l'anhydride carbonique liquide produit. Technique antérieure capture means for collecting the produced liquid carbon dioxide. Prior art
Le principe du procédé d'oxydation par voie humide de déchets de ce type, est connu, notamment par la demande de brevet suisse 00493/12 déposée le 10
Figure imgf000004_0001
The principle of the process of wet oxidation of waste of this type is known, in particular from the Swiss patent application 00493/12 filed on 10
Figure imgf000004_0001
serre pour ralentir le réchauffement climatique iet constitue un inconvénient majeur de ce procédé. En outre, l'installation correspondant à ce procédé, est équipée d'un premier échangeur de chaleur monté en amont du réacteur d'oxydation par voie humide et d'un second échangeur de chaleur monté en aval dudit réacteur. Ces équipements sont destinés à assurer la régulation thermique du procédé de traitement d'oxydation, notamment le préchauffage de la mixture mélangée au gaz oxydant. Or, les échangeurs de chaleur utilisés dans l'installation sont des équipements complexes et coûteux de sorte qu'un procédé dans lequel deux échangeurs de chaleur, dont la construction est compliquée et la maintenance délicate, engendrent obligatoirement des coûts qui pénalisent l'exploitation du procédé et le développement de l'application. La réduction des frais constituerait incontestablement un avantage considérable pour une généralisation de la mise en œuvre du procédé. greenhouse to slow global warming is a major drawback of this process. In addition, the plant corresponding to this process is equipped with a first heat exchanger mounted upstream of the wet oxidation reactor and a second heat exchanger mounted downstream of said reactor. This equipment is intended to ensure the thermal regulation of the oxidation treatment process, in particular the preheating of the mixture mixed with the oxidizing gas. However, the heat exchangers used in the installation are complex and expensive equipment so that a process in which two heat exchangers, the construction of which is complicated and the delicate maintenance, necessarily generate costs that penalize the operation of the plant. process and development of the application. The reduction of costs would undoubtedly be a considerable advantage for a generalization of the implementation of the process.
Le brevet américain N° 4,543, 190 A décrit un procédé d'oxydation d'un matériau organique en constituant un mélange du matériau organique avec de l'eau et un fluide contenant de l'oxygène dans des conditions proches de la pression supercritique. L'analyse fine de ce brevet révèle que le procédé travaille effectivement dans les conditions supercritiques qui sont totalement proscrites dans la présente invention. US Patent No. 4,543,190 A discloses a method of oxidizing an organic material by forming a mixture of the organic material with water and an oxygen-containing fluid under conditions near supercritical pressure. Fine analysis of this patent reveals that the process actually works under supercritical conditions which are totally proscribed in the present invention.
Le brevet américain 5,417,937 décrit un appareil d'oxydation sèche qui diffère de l'installation selon l'invention en ce qu'il comporte un échangeur de préchauffage, totalement absent de l'installation, objet de la présente invention. Les autres documents cités dans le rapport de recherche, à savoir les demandes de brevets suisse CH 706 345 A1 , américaine US 2012/006756 A1 et américaine US 2016/141059 A1 sont toutes des inventions de l'inventeur CORREA Boris, qui est l'inventeur de la présente demande de brevet, et qui sont fondamentalement différentes de la présente invention. Exposé de l'invention US Patent 5,417,937 describes a dry oxidation apparatus which differs from the installation according to the invention in that it comprises a preheating exchanger, totally absent from the installation, object of the present invention. The other documents cited in the research report, namely Swiss patent applications CH 706 345 A1, US US 2012/006756 A1 and US US 2016/141059 A1 are all inventions of the inventor CORREA Boris, which is the inventor of the present patent application, and which are fundamentally different from the present invention. Presentation of the invention
La présente invention apporte une solution aux problèmes évoqués ci-dessus, en récupérant l'anhydride carbonique dégagé au cours du traitement d'oxydation de déchets par voie humide, comme un sous-produit du procédé, ce qui présente le double avantage, de limiter une pollution et de récupérer un produit qui constitue une matière première trouvant de nombreuses applications dans l'industrie.  The present invention provides a solution to the problems mentioned above, by recovering the carbon dioxide released during the wet waste oxidation treatment, as a by-product of the process, which has the dual advantage of limiting pollution and recover a product that is a raw material with many applications in the industry.
Dans ce but, le procédé selon l'invention, tel que défini en préambule, est caractérisé en ce que l'on sépare au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement, l'on transfère les gaz séparés des liquides, dans un échangeur de chaleur dans lequel on les prérefroidit, l'on envoie les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides, l'on envoie lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables, l'on sépare l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables et l'on recueille l'anhydride carbonique liquide produit. For this purpose, the process according to the invention, as defined in the preamble, is characterized in that the gases generated by said oxidation treatment are separated at least partially from the residual liquids resulting from the oxidation treatment at the outlet. of said treatment reactor, the gases separated from the liquids are transferred into a heat exchanger in which they are pre-cooled, the pre-cooled gases are sent to a first gas and liquid separator to separate the gases from the treatment of oxidation of liquid residues, sending said separated gases in a pressure cooler for liquefying, these gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of organic materials and non-condensable residual gas, l the pressurized liquid carbon dioxide is separated from the non-condensable gases and the liquid carbon dioxide produced is collected.
Selon une deuxième variante on peut transférer au moins une partie de la fraction liquide aqueuse résiduelle chaude, issue du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement, par pompage en l'injectant en amont dudit réacteur d'oxydation, directement dans le mélange de mixture aqueuse froide à traiter et avant l'injection de gaz oxydant, ledit transfert étant effectué d'une manière contrôlée, de telle manière que ledit mélange de mixture aqueuse à traiter et de gaz oxydant auquel on a ajouté ladite partie de ladite fraction liquide aqueuse résiduelle chaude entre dans le réacteur à ladite température de préchauffage prédéterminée. Dans ce contexte, on peut avantageusement injecter ladite fraction liquide aqueuse résiduelle chaude séparée des gaz, au cours du traitement d'oxydation, directement dans un conduit d'amenée de ladite mixture aqueuse à traiter dans ledit réacteur, et en ce qu'on effectue le préchauffage de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide et gaz oxydant, par un dosage approprié de ladite fraction liquide aqueuse résiduelle chaude avant l'injection du gaz oxydant. According to a second variant, at least a portion of the hot residual aqueous liquid fraction resulting from the oxidation treatment at the outlet of said treatment reactor can be pumped by injecting it upstream of said oxidation reactor directly into the reactor. mixture of cold aqueous mixture to be treated and before the injection of oxidizing gas, said transfer being carried out in a controlled manner, such that said mixture of aqueous mixture to be treated and oxidizing gas to which said portion of said fraction has been added A residual hot aqueous liquid enters the reactor at said predetermined preheating temperature. In this context, it is advantageous to inject said hot residual aqueous liquid fraction separated from the gases, during the oxidation treatment, directly into a feed conduit of said aqueous mixture to be treated in said reactor, and in that preheating the aqueous mixture to be treated by wet oxidation and oxidizing gas, by an appropriate dosage of said hot residual aqueous liquid fraction before the injection of the oxidizing gas.
D'une manière avantageuse, on effectue ledit dosage approprié de ladite fraction liquide résiduelle chaude par la gestion des températures de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide, du gaz oxydant et de ladite fraction liquide aqueuse résiduelle chaude issue du réacteur en injectant un volume desdits liquides chauds qui dépend d'une part de sa propre température, et d'autre part de la température et du volume de ladite mixture aqueuse à traiter froide et du gaz oxydant au moment de l'injection. Advantageously, said appropriate dosage of said hot residual liquid fraction is carried out by the management of the temperatures of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation, the oxidizing gas and said hot residual aqueous liquid fraction from the reactor by injecting a volume of said hot liquids which depends firstly on its own temperature, and secondly on the temperature and the volume of said cold aqueous mixture to be treated and the oxidizing gas at the time of the injection.
Selon une forme de réalisation avantageuse, on effectue ledit dosage de ladite fraction liquide résiduelle chaude séparés des gaz au cours du traitement d'oxydation au moyen d'une pompe pilotée par une unité de commande qui calcule le débit de l'injection en fonction des températures mesurées. According to an advantageous embodiment, said dosing of said hot residual liquid fraction separated from the gases during the oxidation treatment is carried out by means of a pump controlled by a control unit which calculates the flow rate of the injection as a function of the measured temperatures.
Selon une autre variante de réalisation du procédé, on effectue le préchauffage en additionnant à la mixture aqueuse à traiter froide et avant l'injection du gaz oxydant une fraction chaude de ladite fraction liquide résiduelle chaude traitée issue du traitement d'oxydation pour obtenir une température d'injection dans le réacteur comprise entre 120 et 250°C et de préférence entre 130 et 180°C. According to another embodiment of the process, the preheating is carried out by adding to the aqueous mixture to be treated cold and before the injection of the oxidizing gas a hot fraction of said treated hot residual liquid fraction resulting from the oxidation treatment to obtain a temperature injection in the reactor between 120 and 250 ° C and preferably between 130 and 180 ° C.
Dans ce but également, l'installation selon l'invention, définie en préambule, est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour refroidir les résidus traités dans un échangeur de chaleur, des moyens pour séparer au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation par voie humide des liquides aqueux résiduels issus du traitement d'oxydation, des moyens pour transférer les gaz séparés des liquides aqueux dans un échangeur de chaleur et pour effectuer un pré-refroidissement desdits gaz, un premier séparateur de gaz et de liquides pour évacuer d'une part les gaz non condensables et l'anhydride de carbone généré par la réaction d'oxydation et d'autre part les liquides aqueux issus de la condensation dans ledit échangeur de chaleur, un refroidisseur sous pression dans lequel l'anhydride carbonique pré-refroidi est liquéfié, un second séparateur de gaz et de liquides pour séparer l'anhydride carbonique liquéfié sous pression des gaz non condensables, et une unité de conditionnement et stockage pour stocker l'anhydride carbonique liquide dans des récipients. For this purpose also, the installation according to the invention, defined in the preamble, is characterized in that it comprises means for cooling the treated residues in a heat exchanger, means for at least partially separating the gases generated by said wet oxidation treatment of the residual aqueous liquids from the oxidation treatment, the means for for transferring the gases separated from the aqueous liquids into a heat exchanger and for pre-cooling said gases, a first gas and liquid separator for discharging on the one hand the non-condensable gases and the carbon anhydride generated by the oxidation reaction and secondly the aqueous liquids from the condensation in said heat exchanger, a pressure cooler in which the precooled carbon dioxide is liquefied, a second separator of gas and liquids to separate the liquefied carbon dioxide under pressure of non-condensable gases, and a conditioning and storage unit for storing liquid carbon dioxide in containers.
L'installation comporte en outre des moyens pour transférer au moins une partie des liquides aqueux résiduels chauds, issus du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement, par injection en amont dudit réacteur d'oxydation, directement dans la mixture aqueuse de déchets à traiter qui est ensuite mélangée avec le gaz oxydant, des moyens pour effectuer lesdites injections d'une manière contrôlée, de telle manière que ledit mélange de mixture aqueuse à traiter, de gaz oxydant et ladite partie de liquides aqueux résiduels chauds, entrent dans le réacteur à ladite température de préchauffage prédéterminée et parfaitement mélangée. The installation further comprises means for transferring at least a portion of the hot residual aqueous liquids, originating from the oxidation treatment at the outlet of said treatment reactor, by injection upstream of said oxidation reactor, directly into the aqueous mixture of waste to be treated which is then mixed with the oxidizing gas, means for carrying out said injections in a controlled manner, such that said mixture of aqueous mixture to be treated, oxidizing gas and said part of hot residual aqueous liquids, enter the reactor at said predetermined preheating temperature and perfectly mixed.
D'une manière avantageuse, elle peut comporter en outre des moyens pour transférer au moins une partie des liquides aqueux résiduels chauds, issus du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement d'oxydation par voie humide, des moyens pour effectuer en amont dudit réacteur d'oxydation, le mélange directement dans la mixture aqueuse à traiter et ensuite mélangée le tout avec le gaz oxydant. Advantageously, it may further comprise means for transferring at least a portion of the hot residual aqueous liquids from the oxidation treatment at the outlet of said wet oxidation treatment reactor, means for carrying out upstream of said oxidation reactor, the mixture directly into the aqueous mixture to be treated and then mixed with the oxidizing gas.
Avantageusement elle peut comporter des moyens pour effectuer ladite injection d'une manière contrôlée, de telle manière que ledit mélange de mixture aqueuse à traiter auquel on a ajouté ladite fraction liquide résiduelle chaude puis le gaz oxydant, entre dans le réacteur à ladite température de pré chauffage prédéterminée et parfaitement mélangée. Advantageously, it may comprise means for carrying out said injection in a controlled manner, such that said mixture of aqueous mixture to be treated to which said residual liquid fraction has been added then the oxidizing gas enters the reactor at said predetermined preheating temperature and perfectly mixed.
Ladite enceinte cylindrique verticale dudit réacteur d'oxydation contient avantageusement une colonne tubulaire ouverte à son extrémité en formant une ouverture qui est ménagée à l'extrémité d'un tronçon recourbé en U et débouchant dans une zone haute de ladite colonne tubulaire pour capter les liquides chauds générés par la réaction d'oxydation dans ledit réacteur d'oxydation. Said vertical cylindrical chamber of said oxidation reactor advantageously contains a tubular column open at its end forming an opening which is formed at the end of a U-shaped curved section and opening into an upper zone of said tubular column for collecting the liquids. generated by the oxidation reaction in said oxidation reactor.
Ladite ouverture de ladite colonne tubulaire est avantageusement connectée par un conduit d'amenée desdits liquides chauds générés par la réaction d'oxydation, à une pompe, montée en amont dudit réacteur d'oxydation, sur un conduit d'amenée dudit mélange de mixture aqueuse avant l'injection du gaz oxydant. Said opening of said tubular column is advantageously connected by a conduit for supplying said hot liquids generated by the oxidation reaction, to a pump, mounted upstream of said oxidation reactor, on a conduit for supplying said mixture of aqueous mixture before the injection of the oxidizing gas.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite pompe est agencée pour effectuer un dosage approprié desdits liquides par la gestion des températures de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide, du gaz oxydant et des liquides issus du réacteur en injectant un volume desdits liquides chauds qui dépend d'une part de la température desdits liquides chauds injectés, et de la température dudit mélange de la mixture aqueuse au moment de l'injection. According to a preferred embodiment, said pump is arranged to perform an appropriate dosage of said liquids by the management of the temperatures of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation, the oxidizing gas and liquids from the reactor by injecting a volume of said liquids. which depends, on the one hand, on the temperature of said hot injected liquids, and on the temperature of said mixture of the aqueous mixture at the moment of injection.
Ladite pompe est de préférence pilotée par une unité de commande qui calcule le volume à injecter en fonction des températures mesurées. Said pump is preferably controlled by a control unit which calculates the volume to be injected as a function of the measured temperatures.
Description sommaire des dessins Brief description of the drawings
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de modes de réalisation donnés à titre d'exemple non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique générale d'une première forme de réalisation de l'installation selon l'invention, destinée à récupérer de l'anhydride carbonique à l'issue d'un traitement d'oxydation par voie humide, d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques oxydables, et la figure 2 représente une vue schématique générale d'une seconde forme de réalisation de l'installation selon l'invention, destinée à récupérer de l'anhydride carbonique à l'issue d'un traitement d'oxydation par voie humide, d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques oxydables. The present invention and its advantages will appear better in the following description of embodiments given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents a general schematic view of a first embodiment of the installation according to the invention, intended to recover carbon dioxide at the end of a wet oxidation treatment, from a aqueous mixture of waste containing oxidizable organic materials, and FIG. 2 is a general schematic view of a second embodiment of the plant according to the invention, intended to recover carbon dioxide at the end of a wet oxidation treatment, an aqueous mixture of waste containing oxidizable organic materials.
Meilleure manière de réaliser l'invention Best way to realize the invention
En référence à la figure 1 , l'installation 100 qui correspond à ladite première forme de réalisation, a comme fonction le traitement par oxydation par voie humide d'une mixture aqueuse de déchets contenant des charges oxydables, notamment des matières organiques et/ou des matières bio-minérales ou toute autre substance oxydable, par exemple des résines organiques provenant de déchets radioactifs et contenant éventuellement des matières minérales.  With reference to FIG. 1, the installation 100 which corresponds to said first embodiment, has as a function the treatment by wet oxidation of an aqueous mixture of waste containing oxidizable charges, in particular organic materials and / or bio-mineral materials or any other oxidizable substance, for example organic resins from radioactive waste and possibly containing mineral matter.
A cet effet, l'installation 100 comporte, dans le sens du déroulement du procédé de traitement, un premier échangeur de chaleur 101 , un réacteur d'oxydation 102 et un second échangeur de chaleur 103 disposé en aval dudit réacteur d'oxydation 102. A la sortie 132 du second échangeur de chaleur 103 est placé un premier séparateur 104 de gaz et de liquides qui est équipé d'une sortie 151 des gaz et d'une sortie 152 des liquides. La sortie 151 des gaz, en l'occurrence essentiellement de l'anhydride carbonique est connectée à l'entrée 161 d'un refroid isseur de gaz sous pression 05. La sortie 62 du refroidisseur de gaz 105 est con ectée à l'entrée 171 d'un second séparateur de gaz et de liquides 106 qui est équipé de deux sorties 172 et 173. La sortie 172 permet d'évacuer les gaz qui ne peuvent pas être condensés. La sortie 173, connectée à une pompe 107, permet de remplir des conteneurs ou des bouteilles 108 d'anhydride carbonique liquide sous pression, à savoir sous une pression comprise entre 200 et 300 bars, et de préférence au moins approximativement égaie à 250 bars. For this purpose, the installation 100 comprises, in the direction of the course of the treatment process, a first heat exchanger 101, an oxidation reactor 102 and a second heat exchanger 103 disposed downstream of said oxidation reactor 102. At the outlet 132 of the second heat exchanger 103 is placed a first separator 104 of gas and liquids which is equipped with an output 151 of the gases and an outlet 152 of the liquids. The output 151 of the gases, essentially carbon dioxide, is connected to the inlet 161 of a pressurized gas cooler 05. The outlet 62 of the gas cooler 105 is conected to the inlet 171. a second gas and liquid separator 106 which is equipped with two outlets 172 and 173. The outlet 172 makes it possible to evacuate gases that can not be condensed. The outlet 173, connected to a pump 107, makes it possible to fill containers or bottles 108 of liquid carbon dioxide under pressure, ie under a pressure between 200 and 300 bar, and preferably at least approximately equal to 250 bar.
Le réacteur d'oxydation 102 est composé de préférence d'une enceinte cylindrique verticale 102a qui contient une colonne tubulaire 102b ouverte à son extrémité supérieure 102c. Ladite extrémité supérieure 102c ouverte est ménagée à la sortie de la colonne tubulaire 102b dont l'extrémité supérieure est recourbée en U et disposée dans une zone supérieure de ladite enceinte cylindrique verticale 102a. L'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102 comporte une entrée 102d, située dans une zone proche de la base du réacteur d'oxydation 102, une sortie des gaz 102e située au haut du réacteur d'oxydation 102 et une sortie 102f, qui communique avec l'extrémité ouverte 102c de ladite colonne tubulaire 102b, et permet de capter les substances liquides dans l'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102. Le réacteur d'oxydation 102 est entouré d'un manteau isolant 120 destiné à maintenir l'enceinte cylindrique 102a et son contenu aux températures de traitement prévues pour assurer les réactions d'oxydation, selon le procédé d'oxydation par voie humide. Ledit premier échangeur de chaleur 101 est appelé échangeur de préchauffage, parce que sa fonction consiste à assurer le préchauffage de la mixture aqueuse de déchets à traiter et à maintenir la température de ladite mixture aqueuse de déchets entre des valeurs prédéterminées en vue d'éviter des dépôts susceptibles de colmater cet échangeur. L'èchangeur de préchauffage 101 comporte un circuit intérieur 101a avec une entrée 121 , par laquelle sont injectés d'une part la mixture aqueuse de déchets à traiter, provenant d'un conduit 140 et d'autre part un gaz oxydant, par exemple de l'air ou de l'oxygène sous pression, à température contrôlée, provenant d'un conduit 141 . Sur le conduit 140 est montée une pompe 142 qui amène la solution à traiter, entraînée par un moteur 143. Un instrument de mesure de débit 144, est piloté par une unité de commande et de régulation 144b pour réguler le flux de matière dans le conduit 140. L'échangeur de préchauffage 101 comporte également une sortie 122 qui est connectée à l'entrée 102d du réacteur d'oxydation 102, pour véhiculer la matière première à traiter vers le réacteur d'oxydation 102. L'échangeur de préchauffage 101 comporte également un circuit périphérique 101b avec une entrée 123 qui est connectée à la sortie 102f de ladite colonne tubulaire 102b, ouverte à son extrémité supérieure 102c. Ledit circuit périphérique 101b comporte également une sortie 124 qui évacue une partie des liquides résiduels après le traitement de la mixture aqueuse de déchets dans le réacteur d'oxydation 102. The oxidation reactor 102 is preferably composed of a vertical cylindrical chamber 102a which contains a tubular column 102b open at its upper end 102c. Said upper end 102c open is formed at the outlet of the tubular column 102b whose upper end is curved U and disposed in an upper region of said vertical cylindrical chamber 102a. The vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102 has an inlet 102d located in an area near the base of the oxidation reactor 102, a 102e gas outlet located at the top of the oxidation reactor 102 and an outlet 102f , which communicates with the open end 102c of said tubular column 102b, and allows to capture the liquid substances in the vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102. The oxidation reactor 102 is surrounded by an insulating jacket 120 intended to maintain the cylindrical chamber 102a and its contents at the treatment temperatures provided for the oxidation reactions, according to the wet oxidation process. Said first heat exchanger 101 is called preheating exchanger, because its function is to ensure the preheating of the aqueous waste mixture to be treated and to maintain the temperature of said aqueous waste mixture between predetermined values in order to avoid deposits likely to plug this exchanger. The preheating exchanger 101 comprises an internal circuit 101a with an inlet 121, through which are injected firstly the aqueous mixture of waste to be treated, coming from a conduit 140 and secondly an oxidizing gas, for example from air or oxygen under pressure at controlled temperature from a conduit 141. On the conduit 140 is mounted a pump 142 which supplies the solution to be treated, driven by a motor 143. A flow measuring instrument 144 is controlled by a control and regulation unit 144b to regulate the flow of material in the conduit. 140. The preheating exchanger 101 also comprises an outlet 122 which is connected to the inlet 102d of the oxidation reactor 102, for conveying the raw material to be treated to the oxidation reactor 102. The preheating exchanger 101 also comprises a peripheral circuit 101b with an inlet 123 which is connected to the outlet 102f of said tubular column 102b, open at its upper end 102c. Said peripheral circuit 101b also comprises an outlet 124 which discharges a part of the residual liquids after the treatment of the aqueous waste mixture in the oxidation reactor 102.
Les deux échangeurs de chaleur, respectivement 101 et 103, sont constitués chacun de deux tubes disposés l'un à l'intérieur de l'autre, de manière à créer deux circuits, à savoir un circuit intérieur et un circuit périphérique qui entoure complètement le circuit intérieur. En ce qui concerne le premier échangeur de chaleur 101 , il comporte le circuit intérieur 101a et le circuit périphérique 101b. Le second échangeur de chaleur 103, comporte un circuit intérieur 103a et un circuit périphérique 103b. Le circuit intérieur 103a comporte une entrée 131 et une sortie 132. Le circuit périphérique 03b comporte une entrée 133 et une sortie 134. The two heat exchangers, respectively 101 and 103, each consist of two tubes arranged one inside the other, so as to create two circuits, namely an inner circuit and a peripheral circuit which completely surrounds the internal circuit. As regards the first heat exchanger 101, it comprises the inner circuit 101a and the peripheral circuit 101b. The second heat exchanger 103 comprises an internal circuit 103a and a peripheral circuit 103b. The internal circuit 103a has an input 131 and an output 132. The peripheral circuit 03b has an input 133 and an output 134.
La sortie 32 du circuit intérieur 103a est connectée à l'entrée 50 d'un premier séparateur 104 de gaz et de liquides, disposé en aval du second échangeur de chaleur 103 et qui comporte une sortie de gaz 51 par laquelle sont évacués les gaz, notamment de l'anhydride carbonique, et une sortie de résidus 152, pour évacuer les résidus liquides débarrassés des substances organiques qui ont été oxydées au cours du traitement. Les résidus passant par la sortie 152 du séparateur 104 sont évacués à travers une vanne 153 et un diaphragme de décompression 154. La sortie 151 des gaz du séparateur 104 de gaz et de liquides est connectée à un refroidisseur de gaz sous pression 05 contenant un circuit de réfrigération interne 105a. Il comporte une entrée 161 correspondant à l'arrivée des gaz, notamment de l'anhydride carbonique et de gaz qui ne peuvent pas être condensés, et une sortie 162 par laquelle sont évacués d'une part l'anhydride carbonique liquide et d'autre part iesdits gaz non condensables. La sortie 162 du refroid isseur de gaz à haute pression 105 est connectée à un deuxième séparateur 06 de gaz et de liquides vers lequel sont transférés l'anhydride carbonique liquide et les gaz non condensables par une entrée 171. Une première sortie 72 permet d'évacuer les gaz non condensables, tel que par exemple l'oxygène, l'oxyde de carbone et éventuellement une faible partie d'anhydride carbonique. Une deuxième sortie 173 permet d'évacuer l'anhydride carbonique à l'état liquide, sous une pression comprise entre 60 et 00 bars et de préférence voisine de 65 à 73 bars. The outlet 32 of the internal circuit 103a is connected to the inlet 50 of a first separator 104 of gas and liquids, disposed downstream of the second heat exchanger 103 and which comprises a gas outlet 51 through which the gases are evacuated, in particular carbon dioxide, and a residue outlet 152, to evacuate liquid residues freed of organic substances that have been oxidized during the treatment. The residues passing through the outlet 152 of the separator 104 are evacuated through a valve 153 and a decompression diaphragm 154. The output 151 of the gases of the separator 104 of gases and liquids is connected to a pressurized gas cooler 05 containing a circuit internal refrigeration 105a. It comprises an entry 161 corresponding to the arrival of the gases, in particular carbon dioxide and gases which can not be condensed, and an outlet 162 through which liquid carbon dioxide is removed on the one hand and said non-condensable gases on the other hand. The outlet 162 of the high-pressure gas cooler 105 is connected to a second gas and liquid separator 06 to which liquid carbon dioxide and non-condensable gases are transferred through an inlet 171. A first outlet 72 allows evacuate the non-condensable gases, such as for example oxygen, carbon monoxide and possibly a small portion of carbon dioxide. A second outlet 173 makes it possible to evacuate the carbon dioxide in the liquid state, at a pressure of between 60 and 100 bar and preferably of between 65 and 73 bar.
L'anhydride carbonique liquide est finalement recueilli après un pompage au moyen d'une pompe 107, qui porte la pression de l'anhydride carbonique liquide entre 200 et 320 bars et de préférence voisine de 250 bars, dans des conteneurs ou des bouteilles 108, en vue de son stockage, dans l'attente d'une utilisation industrielle ultérieure. Un dispositif de régulation de la température 180 est monté sur le conduit qui connecte la sortie 122 de l'échangeur de chaleur de préchauffage 101 à l'entrée 102d du réacteur d'oxydation 102. The liquid carbon dioxide is finally collected after pumping by means of a pump 107, which carries the pressure of liquid carbon dioxide between 200 and 320 bar and preferably close to 250 bar, in containers or bottles 108, for storage, pending further industrial use. A temperature control device 180 is mounted on the conduit which connects the outlet 122 of the preheating heat exchanger 101 to the inlet 102d of the oxidation reactor 102.
Le procédé qui sera décrit ci-dessous consiste à extraire de l'anhydride carbonique produit au cours d'une réaction d'oxydation par voie humide, de déchets organiques. Ces déchets oxydables sont transformés en une mixture aqueuse de déchets, et leur oxydation produit de grandes quantités d'anhydride carbonique qui peut être utilisé pour diverses applications industrielles. Le procédé consiste à introduire un gaz oxydant dans la mixture aqueuse de déchets, à préchauffer ladite mixture avec ledit gaz oxydant dans un premier échangeur de chaleur, puis à effectuer ladite réaction d'oxydation dans un réacteur d'oxydation, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites matières oxydables contenues dans ladite mixture aqueuse de déchets, ensuite à refroidir les résidus traités dans un second échangeur de chaleur et enfin à séparer les liquides résiduels des gaz résiduels non condensables, pour finalement isoler l'anhydride carbonique et le stocker dans des conteneurs appropriés, sous forme d'un liquide sous pression. The process which will be described below consists in extracting carbon dioxide produced during a wet oxidation reaction from organic waste. These oxidizable wastes are transformed into an aqueous waste mixture, and their oxidation produces large quantities of carbon dioxide which can be used for various industrial applications. The method comprises introducing an oxidizing gas into the aqueous waste mixture, preheating said mixture with said oxidizing gas in a first heat exchanger, and then performing said oxidation reaction in an oxidation reactor at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable materials contained in said aqueous waste mixture, then cooling the treated residues in a second heat exchanger and finally separating the residual liquids from the non-condensable residual gases, finally isolating the carbon dioxide and storing it in suitable containers, in the form of a liquid under pressure.
La mixture de déchets à traiter et le gaz oxydant sont introduits dans le circuit intérieur 101a du premier échangeur de chaleur ou échangeur de préchauffage 101 , à une température relativement basse qui est la température ambiante. Le circuit périphérique de cet échangeur de chaleur reçoit le liquide du réacteur d'oxydation 102, à température élevée, ce qui permet de préchauffer le mélange gaz oxydant et de mixture de déchets à traiter. Ce mélange préchauffé est introduit dans le réacteur d'oxydation 102, dans lequel les substances oxydables contenues dans ce mélange, subissent le traitement d'oxydation. Comme mentionné ci-dessus, le liquide, ou au moins une grande partie du liquide issu de ce traitement est utilisé pour le préchauffage du mélange dans l'échangeur de préchauffage 101. Le gaz, ou une grande partie du gaz, issu du traitement d'oxydation, mélangé toutefois à une fraction résiduelle de liquides à température élevée, est capté au haut du réacteur pour être envoyé dans le circuit intérieur 102a du second échangeur de chaleur 103. Le but de ce passage est de refroidir le gaz, qui est principalement de l'anhydride carbonique, mélangé toutefois à quelques gaz non condensables comme de l'oxygène, de l'oxyde de carbone et une fraction du liquide traité. A la sortie du second échangeur de chaleur 103, le gaz et la fraction résiduelle de liquides froids, sont envoyés dans le premier séparateur de gaz et de liquides 104. Les liquides sont évacués et le gaz, qui est un mélange d'anhydride carbonique et desdits gaz non condensables sont envoyés dans le refroidisseur 105 qui liquéfie l'anhydride carbonique sous pression. A la sortie de ce refroidisseur 105, les produits sont envoyés dans le second séparateur de gaz et de liquides 106 qui évacue les gaz non condensables et recueille l'anhydride carbonique liquide, à travers une pompe 107 qui l'amène vers une station de remplissage de bombonnes ou de bouteilles 108 en vue d'une utilisation industrielle ultérieure. Ladite utilisation industrielle peut concerner l'industrie agro-alimentaire, l'industrie chimique ou d'autres secteurs industriels, étant donné que l'anhydride carbonique a de multiples applications dans de nombreux domaines techniques. The waste mixture to be treated and the oxidizing gas are introduced into the inner circuit 101a of the first heat exchanger or preheating exchanger 101 at a relatively low temperature which is the ambient temperature. The peripheral circuit of this heat exchanger receives the liquid from the oxidation reactor 102, at high temperature, which allows to preheat the oxidizing gas mixture and waste mixture to be treated. This preheated mixture is introduced into the oxidation reactor 102, in which the oxidizable substances contained in this mixture undergo the oxidation treatment. As mentioned above, the liquid, or at least a large part of the liquid resulting from this treatment is used for preheating the mixture in the preheating exchanger 101. The gas, or a large part of the gas, resulting from the treatment of The oxidation, however mixed with a residual fraction of high temperature liquids, is captured at the top of the reactor to be fed into the inner circuit 102a of the second heat exchanger 103. The purpose of this passage is to cool the gas, which is mainly carbon dioxide, however, mixed with some non-condensable gases such as oxygen, carbon monoxide and a fraction of the treated liquid. At the outlet of the second heat exchanger 103, the gas and the residual fraction of cold liquids are sent into the first separator of gas and liquids 104. The liquids are evacuated and the gas, which is a mixture of carbon dioxide and said non-condensable gases are sent to the cooler 105 which liquefies the carbon dioxide under pressure. At the outlet of this cooler 105, the products are sent into the second gas and liquid separator 106 which discharges the non-condensable gases and collects the liquid carbon dioxide, through a pump 107 which brings it to a filling station bottles or bottles 108 for use subsequent industrial Said industrial use may concern the food industry, the chemical industry or other industrial sectors, since carbon dioxide has many applications in many technical fields.
Une deuxième forme de réalisation de l'installation pour séparer et conditionner l'anhydride carbonique produit au cours du traitement d'oxydation par voie humide, est décrite ci-après en référence à la figure 2. L'installation 300 comporte, successivement, un assemblage 200 d'entrée de la mixture aqueuse à traiter, un réacteur d'oxydation 102, un échangeur de chaleur 103, placé après ledit réacteur d'oxydation 102 et ensuite un équipement spécifique 250 dont la fonction est, comme pour l'installation 100 de la figure 1 , de séparer et de collecter l'anhydride carbonique produite. L'assemblage 200 d'entrée de la mixture aqueuse à traiter dans l'installation 300, est avantageusement constitué d'une cuve 200a ou similaire équipée par exemple d'organes de malaxage ou de brassage (non représentés), qui sont capables de mélanger les déchets avec une quantité prédéterminée d'eau pour réaliser ladite mixture aqueuse devant être traitée dans l'installation 300, selon le procédé décrit. Le volume d'eau ajouté est approprié pour que ladite mixture aqueuse ait une consistance fluide et puisse circuler à travers les différents composants de l'installation 300. A second embodiment of the plant for separating and conditioning the carbon dioxide produced during the wet oxidation treatment is described hereinafter with reference to FIG. 2. The installation 300 comprises, successively, a an inlet assembly 200 of the aqueous mixture to be treated, an oxidation reactor 102, a heat exchanger 103, placed after said oxidation reactor 102 and then a specific equipment 250 whose function is, as for the installation 100 of Figure 1, to separate and collect the carbon dioxide produced. The inlet assembly 200 of the aqueous mixture to be treated in the installation 300 is advantageously constituted by a tank 200a or the like equipped for example with kneading or stirring members (not shown), which are capable of mixing the waste with a predetermined quantity of water for producing said aqueous mixture to be treated in the installation 300, according to the method described. The volume of added water is suitable so that said aqueous mixture has a fluid consistency and can flow through the various components of the plant 300.
Ledit échangeur dit de préchauffage 101 de l'installation de la figure 1 est supprimé, et le réacteur d'oxydation 102 est directement alimenté en mixture à traiter provenant dudit assemblage 260. Le réacteur d'oxydation et, comme précédemment composé d'une enceinte cylindrique verticale 102a qui contient ladite colonne tubulaire 102b ouverte à son extrémité supérieure 102c. Cette extrémité supérieure 102c ouverte est ménagée à la sortie de la colonne tubulaire 102b, recourbée en U à sa partie supérieure et disposée dans une zone supérieure de ladite colonne tubulaire 102b. Ladite colonne tubulaire 102b constitue une cane d'aspiration inversée qui, par construction, aspire un maximum de liquide et un minimum de gaz. L'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102 comporte une entrée 102d située dans une zone proche de sa base, une sortie des gaz 102e située à son sommet et une sortie 102f, correspondant à l'extrémité ouverte 102c de ladite colonne tubulaire 102b, et qui permet de capter les substances liquides dans l'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102. Le réacteur d'oxydation 02 est entouré d'un manteau isolant 120 destiné à la maintenir, ainsi que son contenu, aux températures de traitement prévues pour assurer les réactions d'oxydation, selon le procédé d'oxydation par voie humide qui est mis en oeuvre dans l'installation 300. Said so-called preheating exchanger 101 of the plant of FIG. 1 is eliminated, and the oxidation reactor 102 is directly fed with the mixture to be treated coming from said assembly 260. The oxidation reactor and, as previously composed of an enclosure vertical cylindrical 102a which contains said tubular column 102b open at its upper end 102c. This upper end 102c open is formed at the outlet of the tubular column 102b, curved U at its upper part and disposed in an upper zone of said tubular column 102b. Said tubular column 102b constitutes an inverted suction pipe which, by construction, sucks a maximum of liquid and a minimum of gas. The vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102 has an inlet 102d located in an area near its base, a gas outlet 102e located at its top and an outlet 102f, corresponding to the open end 102c of said tubular column. 102b, and which makes it possible to capture the liquid substances in the vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102. The oxidation reactor 02 is surrounded by an insulating mantle 120 intended to maintain it, as well as its contents, at the temperatures of treatment intended to ensure the oxidation reactions, according to the wet oxidation process which is implemented in the installation 300.
Après le réacteur d'oxydation 102 est disposé un échangeur de chaleur 103 identique à l'échangeur 103 de la figure 1 et ayant les mêmes fonctions. La suite du traitement, et en particulier la récupération de l'anhydride carbonique produit est réalisée dans l'équipement spécifique 250 qui reçoit la matière première provenant de la sortie de l'échangeur de chaleur 103, à savoir des substances issues du réacteur d'oxydation 102 et ayant traversé ce second échangeur de chaieur 103. After the oxidation reactor 102 is disposed a heat exchanger 103 identical to the exchanger 103 of Figure 1 and having the same functions. The further processing, and in particular the recovery of the carbon dioxide product is carried out in the specific equipment 250 which receives the raw material from the outlet of the heat exchanger 103, namely substances from the reactor of oxidation 102 and having passed through this second heat exchanger 103.
L'installation 300 comporte comme l'installation 100, un séparateur 104 de gaz et de liquides, un refroidisseur de gaz sous pression 105, un deuxième séparateur 106 de gaz et de liquides vers lequel sont transférés l'anhydride carbonique liquide et les gaz non condensables, une pompe 107, qui porte la pression de l'anhydride carbonique liquide entre 40 et 200 bars et de préférence voisine de 60 bars, dans des conteneurs ou des bouteilles 108, en vue de son stockage, dans l'attente d'une utilisation industrielle ultérieure. The installation 300 comprises, as the installation 100, a gas and liquid separator 104, a pressurized gas cooler 105, a second gas and liquid separator 106 to which the liquid carbon dioxide and the non-gas are transferred. condensable, a pump 107, which carries the pressure of liquid carbon dioxide between 40 and 200 bar and preferably close to 60 bar, in containers or bottles 108, for storage, waiting for a subsequent industrial use.
Le procédé consiste à extraire de l'anhydride carbonique produit au cours d'une réaction d'oxydation par voie humide, de déchets organiques. Ces déchets oxydables sont transformés en une mixture aqueuse de déchets, et leur oxydation produit de grandes quantités d'anhydride carbonique qui peut être utilisé pour diverses applications industrielles. On introduit un gaz oxydant dans la mixture aqueuse de déchets, on préchauffe ladite mixture avec ledit gaz oxydant dans un réacteur d'oxydation, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites matières oxydables contenues dans ladite mixture aqueuse de déchets, ensuite on refroidit les résidus traités dans un échangeur de chaleur et on sépare les liquides résiduels des gaz résiduels non condensables, pour finalement isoler l'anhydride carbonique et le stocker dans des conteneurs appropriés, sous forme d'un liquide sous pression. La mixture de déchets à traiter et le gaz oxydant sont introduits dans le réacteur d'oxydation 102, comme mentionné ci-dessus, une fraction du liquide issu de ce traitement est réutilisée pour le préchauffage du mélange mixture et gaz oxydant. Le gaz, ou une grande partie du gaz, issu du traitement d'oxydation, mélangé toutefois à une fraction résiduelle de liquides à température élevée, est capté au haut du réacteur pour être envoyé dans le circuit intérieur 103a du second échangeur de chaleur 103. Le but de ce passage est de refroidir le gaz, qui est principalement de l'anhydride carbonique, mélangé toutefois à quelques gaz non condensables comme de l'oxygène, de l'oxyde de carbone et une fraction du liquide traité. A la sortie de l'échangeur de chaleur 103, le gaz et la fraction résiduelle de liquides froids, sont envoyés dans le premier séparateur de gaz et de liquides 104. Les liquides sont évacués et le gaz, qui est un mélange d'anhydride carbonique et desdits gaz non condensables sont envoyés dans le refroidisseur 105 qui liquéfie l'anhydride carbonique sous pression. A la sortie de ce refroidisseur 105, les produits sont envoyés dans le second séparateur de gaz et de liquides 106 qui évacue les gaz non condensables et recueille l'anhydride carbonique liquide, à travers une pompe 107 qui l'amène vers une station de remplissage de bombonnes ou de bouteilles en vue d'une utilisation industrielle ultérieure. Ladite utilisation industrielle peut concerner l'industrie agro-alimentaire, l'industrie chimique ou d'autres secteurs industriels, étant donné que l'anhydride carbonique a de multiples applications dans de nombreux domaines techniques. La collecte de l'anhydride carbonique permet de contribuer à réduire l'effet de serre, sachant que ce gaz occupe une place importante en ce qui concerne le réchauffement de l'atmosphère terrestre. En référence à la figure 2, l'installation 300, a également pour fonction de traiter par oxydation par voie humide une mixture aqueuse de déchets contenant des charges oxydables, des matières minérales et/ou des matières organiques et/ou des matières bio-minérales ou tout outre substance oxydable, par exemple des résines organiques provenant de déchets radioactifs. Certains composants de la présente installation 300, identiques à ceux de l'installation 100 illustrée par la figure 1 ne seront pas décrits en détail et seront désignés par les mêmes références. The process involves extracting carbon dioxide produced during a wet oxidation reaction from organic waste. These oxidizable wastes are transformed into an aqueous waste mixture, and their oxidation produces large quantities of carbon dioxide which can be used for various industrial applications. An oxidizing gas is introduced into the aqueous waste mixture, said mixture is preheated with said oxidizing gas in an oxidation reactor, at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable materials contained in said aqueous waste mixture, then the treated residues are cooled. in a heat exchanger and the residual liquids are separated from the non-condensable residual gases, finally isolating the carbon dioxide and storing it in appropriate containers, in the form of a liquid under pressure. The waste mixture to be treated and the oxidizing gas are introduced into the oxidation reactor 102, as mentioned above, a fraction of the liquid resulting from this treatment is reused for preheating the mixture mixture and oxidizing gas. The gas, or a large part of the gas, resulting from the oxidation treatment, however mixed with a residual fraction of liquids at high temperature, is captured at the top of the reactor to be sent into the internal circuit 103a of the second heat exchanger 103. The purpose of this passage is to cool the gas, which is mainly carbon dioxide, however mixed with some non-condensable gases such as oxygen, carbon monoxide and a fraction of the treated liquid. At the outlet of the heat exchanger 103, the gas and the residual fraction of cold liquids are sent into the first separator of gas and liquids 104. The liquids are evacuated and the gas, which is a mixture of carbon dioxide and said non-condensable gases are fed to the cooler 105 which liquefies the carbon dioxide under pressure. At the outlet of this cooler 105, the products are sent into the second gas and liquid separator 106 which discharges the non-condensable gases and collects the liquid carbon dioxide, through a pump 107 which brings it to a filling station bottles or bottles for later industrial use. Said industrial use may concern the food industry, the chemical industry or other industrial sectors, since carbon dioxide has many applications in many technical fields. The collection of carbon dioxide helps to reduce the greenhouse effect, knowing that this gas occupies an important place with regard to the warming of the Earth's atmosphere. With reference to FIG. 2, the installation 300 also has the function of treating by wet oxidation an aqueous waste mixture containing oxidizable charges, mineral substances and / or organic materials and / or bio-mineral materials. or any other oxidizable substance, for example organic resins from radioactive waste. Certain components of the present installation 300, identical to those of the installation 100 illustrated in FIG. 1, will not be described in detail and will be designated by the same references.
A cet effet, ladite installation 300, comporte comme composants principaux, disposés dans le sens du cheminement de la matière, un assemblage d'entrée 210 de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide, un réacteur d'oxydation 02 et un échangeur de chaleur 103 et ensuite un équipement spécifique 250 dont la fonction est de séparer et de conditionner l'anhydride carbonique recueilli et qui est en tous points identique à l'installation 250 décrite en référence à la figure 1. On notera que l'installation 300, contrairement à l'installation 100, ne comporte qu'un seul et unique échangeur de chaleur, à savoir P échangeur 103, ledit échangeur de préchauffage 101 ayant été supprimé. Pour assurer le préchauffage de la mixture aqueuse, l'échangeur de préchauffage a été remplacé par un assemblage de préchauffage 260. L'avantage de ce changement est que le coût de fabrication de l'assemblage 260 ainsi que sont coût de fonctionnement sont bien plus économiques. Cet assemblage sera décrit plus en détail ci-dessous. For this purpose, said installation 300, comprises as main components, arranged in the direction of the flow of the material, an inlet assembly 210 of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation, an oxidation reactor 02 and an exchanger heat 103 and then a specific equipment 250 whose function is to separate and condition the carbon dioxide collected and which is identical in all respects to the installation 250 described with reference to Figure 1. It will be noted that the installation 300 , unlike the installation 100, has only one heat exchanger, namely P exchanger 103, said preheating exchanger 101 has been removed. To preheat the aqueous mixture, the preheating exchanger has been replaced by a preheating assembly 260. The advantage of this change is that the manufacturing cost of the assembly 260 as well as its operating cost are much higher. economic. This assembly will be described in more detail below.
Ledit assemblage 260 de régulation de la température d'entrée du mélange de la mixture aqueuse à traiter, a pour fonction d'assurer un préchauffage approprié. A cet effet, l'assemblage 260 comporte un mélangeur à trois voies connecté d'une part à un conduit d'amenée 140 de la mixture aqueuse de déchets à traiter, issue de la cuve 200a et d'autre part, à un conduit d'amenée connecté à ladite extrémité ouverte 102c de ladite colonne tubulaire 102b, logé dans le réacteur d'oxydation 02, ledit conduit d'amenée 203 étant agencé pour amener les substances liquides recueillies dans l'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102. On notera que la mixture en provenance du conduit 140 est froide et que les substances liquides issues du traitement dans le réacteur, sont chaudes. Un dosage précis du volume de liquides chauds permet d'élever la température du mélange mixture à traiter froide et des liquides chauds issus du traitement, auquel sera rajouté le gaz oxydant amené par un conduit 141 à une température de préchauffage appropriée. Ce dosage précis est effectué par une pompe de circulation 204 à débit variable, qui est réglée par la température du mélange constitué à la fois de la mixture à traiter par oxydation, du gaz oxydant et de la fraction de liquide issu du réacteur, et qui est chaud. Ledit assemblage 210 de régulation de la température d'entrée du mélange comportant essentiellement la mixture aqueuse à traiter et le gaz oxydant, a pour fonction d'assurer un préchauffage approprié dudit mélange. A cet effet, l'assemblage 260 comporte une vanne 202 à trois voies connectée d'une part à un conduit d'amenée 140 de la mixture aqueuse de déchets à traiter et d'autre part, à un conduit d'amenée 203, connecté à ladite extrémité ouverte 102c de ladite colonne tubulaire 102b, ce conduit d'amenée 203 étant agencé pour amener les substances liquides recueillies dans l'enceinte cylindrique verticale 102a du réacteur d'oxydation 102. On notera que la mixture en provenance du conduit 140 est froide et que les substances liquides issues du traitement dans le réacteur, sont chaudes. Un dosage précis du volume de liquides chauds permet d'élever la température du mélange mixture à traiter froide et liquides chauds issus du traitement, auquel sera rajouté le gaz oxydant amené par un conduit 141 à travers un injecteur 202, à une température de préchauffage appropriée. Ce dosage précis est effectué par une pompe de circulation 204 à débit variable, qui est réglée par la température du mélange constitué à la fois de la mixture à traiter par oxydation, du gaz oxydant et de la fraction de liquide issu du réacteur, et qui est chaud. La température d'entrée du mélange dans le réacteur est située entre 150 et 250°C, et de préférence entre 130 et 180°C. La pression d'opération du mélange à son entrée dans le réacteur est avantageusement comprise entre 70 et 200 bars, et de préférence entre 80 et 150 bars. La concentration en COD de la mixture froide à traiter est comprise entre 80 et 400 g-DCO/l et préférentiellement entre 200 et 350 g-DCO/l. La concentration de matières minérales est comprise entre 0 et 10% w/w dans le mélange froid à traiter. Le gaz oxydant est soit l'oxygène soit l'air. La pompe de circulation 204 amène dans le circuit une fraction chaude récupérée de liquides issus du réacteur 102. Le contrôle des phénomènes de détérioration du pompage à température élevée est assuré par la mesure constante du différentiel de pression entre l'entrée et la sortie de la pompe avec une précision proche de 1 bar. Said assembly 260 for regulating the inlet temperature of the mixture of the aqueous mixture to be treated, has the function of ensuring proper preheating. For this purpose, the assembly 260 comprises a three-way mixer connected on the one hand to a supply line 140 of the aqueous mixture of waste to be treated, issuing from the tank 200a and on the other hand, to a supply duct connected to said open end 102c of said tubular column 102b, housed in the oxidation reactor 02, said supply duct 203 being arranged to bring the collected liquid substances into the vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102. Note that the mixture from the conduit 140 is cold and the liquid substances from the treatment in the reactor, are hot. A precise dosing of the volume of hot liquids makes it possible to raise the temperature of the mixture cold treatment mixture and hot liquids from the treatment, which will be added the oxidizing gas brought by a conduit 141 at a suitable preheating temperature. This precise metering is carried out by a variable flow circulation pump 204, which is regulated by the temperature of the mixture consisting of both the mixture to be treated by oxidation, the oxidizing gas and the fraction of liquid coming from the reactor, and which is hot. Said assembly 210 for regulating the inlet temperature of the mixture essentially comprising the aqueous mixture to be treated and the oxidizing gas, has the function of ensuring proper preheating of said mixture. For this purpose, the assembly 260 comprises a three-way valve 202 connected on the one hand to a supply line 140 of the aqueous waste mixture to be treated and on the other hand, to a supply duct 203, connected at said open end 102c of said tubular column 102b, this supply duct 203 being arranged to bring the collected liquid substances into the vertical cylindrical chamber 102a of the oxidation reactor 102. It will be noted that the mixture coming from the duct 140 is cold and that the liquid substances resulting from the treatment in the reactor, are hot. A precise dosing of the volume of hot liquids makes it possible to raise the temperature of the mixture to be treated cold and hot liquids from the treatment, to which will be added the oxidizing gas brought by a conduit 141 through an injector 202, at an appropriate preheating temperature . This precise metering is carried out by a variable flow circulation pump 204, which is regulated by the temperature of the mixture consisting of both the mixture to be treated by oxidation, the oxidizing gas and the fraction of liquid coming from the reactor, and which is hot. The inlet temperature of the mixture in the reactor is between 150 and 250 ° C, and preferably between 130 and 180 ° C. The operating pressure of the mixture at its entry into the reactor is advantageously between 70 and 200 bar, and preferably between 80 and 150 bar. The DOC concentration of the cold mixture to be treated is between 80 and 400 g-COD / l and preferably between 200 and 350 g-COD / l. The concentration of mineral matter is between 0 and 10% w / w in the cold mixture to be treated. The oxidizing gas is either oxygen or air. The circulation pump 204 brings into the circuit a hot fraction recovered from liquids coming from the reactor 102. The control of the phenomena of deterioration of the pumping at high temperature is ensured by the constant measurement of the differential pressure between the inlet and the outlet of the reactor. pump with a precision close to 1 bar.
Le préchauffage obtenu est sensiblement le même que celui qui est réalisé par l'échangeur de préchauffage 102 de la réalisation de la figure 1. The preheating obtained is substantially the same as that which is achieved by the preheating exchanger 102 of the embodiment of FIG.
La température d'entrée du mélange dans le réacteur est située entre 150 et 250°C, et de préférence entre 30 et 180°C. La pression d'opération du mélange à son entrée dans le réacteur est avantageusement comprise entre 60 et 200 bars, et de préférence entre 80 et 160 bars. La concentration en COD de la mixture froide à traiter est comprise entre 80 et 400 g-DCO/l et préférentiellement entre 150 et 350 g-DCO/l. La concentration de matières minérales est comprise entre 0 et 10% en poids dans le mélange froid à traiter. Le gaz oxydant est, soit l'oxygène soit l'air. The inlet temperature of the mixture in the reactor is between 150 and 250 ° C, and preferably between 30 and 180 ° C. The operating pressure of the mixture when it enters the reactor is advantageously between 60 and 200 bar, and preferably between 80 and 160 bar. The DOC concentration of the cold mixture to be treated is between 80 and 400 g-COD / l and preferably between 150 and 350 g-COD / l. The concentration of mineral matter is between 0 and 10% by weight in the cold mixture to be treated. The oxidizing gas is either oxygen or air.
Une pompe de circulation amène dans le circuit une fraction chaude récupérée de liquides issus du réacteur 102. Le contrôle des phénomènes de détérioration du pompage à température élevée est assuré par la mesure constante du différentiel de pression entre l'entrée et la sortie de la pompe avec une précision proche de 0.1 bar. Le procédé consiste à extraire de l'anhydride carbonique produit au cours d'une réaction d'oxydation par voie humide, de déchets organiques. Ces déchets oxydables sont transformés en une mixture aqueuse de déchets, et leur oxydation produit de grandes quantités d'anhydride carbonique qui peut être utilisé pour diverses applications industrielles. On introduit un gaz oxydant dans la mixture aqueuse de déchets, on préchauffe ladite mixture avec ledit gaz oxydant issu de la réaction d'oxydation dans un réacteur d'oxydation, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites matières oxydables contenues dans ladite mixture aqueuse de déchets, ensuite on refroidit les résidus traités dans un échangeur de chaleur et on sépare les liquides résiduels des gaz résiduels non condensables, pour finalement isoler l'anhydride carbonique et le stocker dans des conteneurs appropriés, sous forme d'un liquide sous pression. Ladite utilisation industrielle peut concerner l'industrie agro-alimentaire, l'industrie chimique ou d'autres secteurs industriels, étant donné que l'anhydride carbonique a de multiples applications dans de nombreux domaines techniques. La collecte de l'anhydride carbonique permet de contribuer à réduire l'effet de serre, sachant que ce gaz occupe une place importante en ce qui concerne le réchauffement de l'atmosphère terrestre. La forme de réalisation selon la figure 2 permet de réduire sensiblement le coût de l'installation en supprimant un des échangeurs de chaleur présents dans l'installation selon la figure 1. II est bien entendu que diverses variantes de réalisations pourraient être imaginées. La forme des éléments pourrait être variée en fonction des besoins spécifiques d'une unité de traitement et des objectifs recherchés pour le traitement d'une composition particulière de déchets. Les variantes imaginées ne dépassent pas le cadre des modifications évidentes pour l'homme du métier et s'intègrent dans le champ de la présente invention définie par les revendications annexées. A circulation pump brings into the circuit a hot fraction recovered from liquids from the reactor 102. The deterioration phenomena of the pumping at high temperature are controlled by the constant measurement of the pressure differential between the inlet and the outlet of the pump. with a precision close to 0.1 bar. The process involves extracting carbon dioxide produced during a wet oxidation reaction from organic waste. These oxidizable wastes are transformed into an aqueous waste mixture, and their oxidation produces large quantities of carbon dioxide which can be used for various industrial applications. An oxidizing gas is introduced into the aqueous waste mixture, said mixture is preheated with said oxidizing gas resulting from the oxidation reaction in an oxidation reactor, at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable materials contained in said aqueous waste mixture. the treated residues are then cooled in a heat exchanger and the residual liquids are separated from the non-condensable residual gases, finally the carbon dioxide is isolated and stored in suitable containers as a pressurized liquid. Said industrial use may concern the food industry, the chemical industry or other industrial sectors, since carbon dioxide has many applications in many technical fields. The collection of carbon dioxide helps to reduce the greenhouse effect, knowing that this gas occupies an important place with regard to the warming of the Earth's atmosphere. The embodiment according to Figure 2 can significantly reduce the cost of the installation by removing one of the heat exchangers present in the installation according to Figure 1. It is understood that various alternative embodiments could be imagined. The shape of the elements could be varied according to the specific needs of a processing unit and the objectives sought for the treatment of a particular composition of waste. The variants imagined do not go beyond the scope of the obvious modifications for those skilled in the art and are within the scope of the present invention defined by the appended claims.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour récupérer de l'anhydride carbonique produit au cours d'un traitement d'oxydation par voie humide, à partir d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques, éventuellement mélangées à des matières minérales, des matières bio-minérales, des résines organiques ou toute outre substance oxydable ; 1. Process for recovering carbon dioxide produced during a wet oxidation treatment from an aqueous mixture of waste containing organic matter, optionally mixed with mineral matter, bio-mineral material organic resins or any other oxidizable substance;
ledit procédé comportant une première étape au cours de laquelle on introduit un gaz oxydant dans ladite mixture aqueuse de déchets, on préchauffe ladite mixture aqueuse de déchets et ledit gaz oxydant, on effectue ladite réaction d'oxydation par voie humide dans un réacteur d'oxydation, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites substances oxydables, on refroidit les résidus traités, on sépare au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation et on pré- refroidit les gaz séparés des liquides ; said method comprising a first step during which an oxidizing gas is introduced into said aqueous waste mixture, said aqueous waste mixture is preheated and said oxidizing gas is carried out, said wet oxidation reaction is carried out in an oxidation reactor at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable substances, the treated residues are cooled, the gases generated by said oxidation treatment are separated at least partially from the residual liquids resulting from the oxidation treatment and the gases separated from the liquids are precooled; ;
ledit procédé comportant une deuxième étape au cours de laquelle, on envoie les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides ; said method comprising a second step in which the pre-cooled gases are fed into a first gas and liquid separator to separate the gases from the oxidation treatment of the liquid residues;
ledit procédé comportant une troisième étape au cours de laquelle on envoie lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables ; said method comprising a third step in which said separated gases are fed to a pressure cooler to liquefy them, said gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of organic materials and non-condensable residual gases;
ledit procédé comportant une quatrième étape au cours de laquelle on sépare l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables, et ; ledit procédé comportant une cinquième étape au cours de laquelle on recueille l'anhydride carbonique liquide produit, said process comprising a fourth step during which the pressurized liquid carbon dioxide is separated from the non-condensable gases, and; said process comprising a fifth step during which the produced liquid carbon dioxide is collected,
caractérisé en ce que l'on retire au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement, l'on transfère les gaz séparés des liquides, dans un échangeur de chaleur dans lequel on les prérefroidit, l'on déplace les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides, l'on envoie lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ladite pression étant maintenue entre 60 et 100 bars et de préférence entre 65 et 73 bars et la température entre 10°C et 35°C et de préférence entre 15°C et 31 , ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables, l'on sépare l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables et l'on recueille l'anhydride carbonique liquide produit, sans utilisation d'énergie complémentaire. characterized in that the gases generated by said oxidation treatment of the residual liquids from the oxidation treatment at the outlet of said treatment reactor are removed at least partially, the gases separated from the liquids are transferred to an exchanger of heat in which they are pre-cooled, the pre-cooled gases are moved in a first separator of gas and liquids to separate the gases resulting from the oxidation treatment of the residues liquid, said separate gases are sent into a pressure cooler for liquefying, said pressure being maintained between 60 and 100 bar and preferably between 65 and 73 bar and the temperature between 10 ° C and 35 ° C and preferably between 15 ° C and 31, these gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of the organic materials and non-condensable residual gases, the liquid carbon dioxide under pressure is separated from the non-condensable gases and collects the produced liquid carbon dioxide, without using additional energy.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on transfère au moins une partie de la fraction liquide résiduelle chaude, issue du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement, par pompage en l'injectant en amont dudit réacteur d'oxydation, directement dans le mélange de mixture aqueuse froide à traiter avant l'injection de gaz oxydant, ledit transfert étant effectué d'une manière contrôlée, de telle manière que ledit mélange de mixture aqueuse à traiter et de gaz oxydant auquel on a ajouté ladite partie de ladite fraction liquide résiduelle chaude entre dans le réacteur à ladite température de préchauffage prédéterminée. 2. Method according to claim 1, characterized in that transfers at least a portion of the hot residual liquid fraction, resulting from the oxidation treatment at the outlet of said treatment reactor, by pumping by injecting upstream of said reactor of oxidation, directly in the mixture of cold aqueous mixture to be treated before the injection of oxidizing gas, said transfer being carried out in a controlled manner, such that said mixture of aqueous mixture to be treated and oxidizing gas which has been adding said portion of said hot residual liquid fraction to the reactor at said predetermined preheat temperature.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on injecte ladite fraction liquide résiduelle chaude séparée des gaz, au cours du traitement d'oxydation, dans un conduit d'amenée de ladite mixture aqueuse à traiter dans ledit réacteur, et en ce qu'on effectue le préchauffage de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide et gaz oxydant, par un dosage approprié de ladite fraction liquide résiduelle chaude avant l'injection du gaz oxydant. 3. Process according to claim 1, characterized in that said hot residual liquid fraction separated from the gases during the oxidation treatment is injected into a feed duct of said aqueous mixture to be treated in said reactor, and the preheating of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation and oxidizing gas is carried out by appropriate dosing of said hot residual liquid fraction before the injection of the oxidizing gas.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on effectue ledit dosage approprié de ladite fraction liquide résiduelle chaude par la gestion des températures de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide, du gaz oxydant et de ladite fraction liquide résiduelle chaude issue du réacteur en injectant un volume desdits liquides chauds qui dépend d'une part de sa propre température, et d'autre part de Sa température et du volume de ladite mixture aqueuse à traiter froide et du gaz oxydant au moment de l'injection. 4. Process according to claim 3, characterized in that said appropriate dosage of said hot residual liquid fraction is carried out by the management of the temperatures of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation, the oxidizing gas and said residual liquid fraction. hot from the reactor by injecting a volume of said hot liquids which depends on one hand on its own temperature, and secondly its temperature and the volume of said aqueous mixture to be treated cold and oxidizing gas at the time of injection.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on effectue ledit dosage de ladite fraction liquide résiduelle chaude séparés des gaz au cours du traitement d'oxydation au moyen d'une pompe pilotée par une unité de commande qui calcule le débit de l'injection en fonction des températures mesurées. 5. Method according to claim 3, characterized in that said determination of said hot residual liquid fraction separated from the gases during the oxidation treatment is carried out by means of a pump controlled by a control unit which calculates the flow rate. injection according to the measured temperatures.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on effectue le préchauffage en additionnant à la mixture aqueuse à traiter froide et avant l'injection du gaz oxydant une fraction chaude de ladite fraction liquide résiduelle chaude traitée issue du traitement d'oxydation pour obtenir une température d'injection dans le réacteur d'injection comprise entre 120 et 250°C et de préférence entre 130 et 180°C. 6. Process according to claim 2, characterized in that the preheating is carried out by adding to the aqueous mixture to be treated cold and before the injection of the oxidizing gas a hot fraction of said treated hot residual liquid fraction resulting from the treatment. oxidation to obtain an injection temperature in the injection reactor of between 120 and 250 ° C and preferably between 130 and 180 ° C.
7. Installation (100 ; 300) pour récupérer de l'anhydride carbonique produit au cours d'un traitement d'oxydation par voie humide, à partir d'une mixture aqueuse de déchets contenant des matières organiques, éventuellement mélangées à des matières minérales, des matières bio-minérales, des résines organiques ou toute outre substance oxydable ; 7. Installation (100; 300) for recovering carbon dioxide produced during a wet oxidation treatment, from an aqueous mixture of waste containing organic matter, optionally mixed with mineral substances, bio-mineral materials, organic resins or any other oxidizable substance;
ladite installation comportant des moyens d'amenée de gaz oxydant pour introduire un gaz oxydant dans ladite mixture aqueuse de déchets, des moyens de chauffage pour préchauffer ladite mixture aqueuse de déchets et ledit gaz oxydant, un réacteur d'oxydation pour effectuer ladite réaction d'oxydation par voie humide, à des températures suffisantes pour oxyder lesdites substances oxydables, des moyens de refroidissement pour refroidir les résidus traités, des moyens de séparation des gaz pour séparer au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation et des moyens de refroidissement pour pré-refroidir les gaz séparés des liquides ; ladite installation comportant en outre des moyens d'acheminement pour envoyer les gaz pré-refroidis dans un premier séparateur de gaz et de liquides pour séparer les gaz issus du traitement d'oxydation des résidus liquides ; said plant comprising means for supplying an oxidizing gas for introducing an oxidizing gas into said aqueous waste mixture, heating means for preheating said aqueous waste mixture and said oxidizing gas, an oxidation reactor for carrying out said reaction; wet oxidation, at temperatures sufficient to oxidize said oxidizable substances, cooling means for cooling the treated residues, gas separation means for at least partially separating the gases generated by said oxidation treatment residual liquids from the oxidation treatment and cooling means for pre-cooling gases separated from liquids; said plant further comprising conveying means for feeding the pre-cooled gases into a first gas and liquid separator for separating the gases from the oxidation treatment of the liquid residues;
des moyens de transfert pour envoyer lesdits gaz séparés dans un refroidisseur sous pression pour les liquéfier, ces gaz comportant de l'anhydride carbonique généré par la réaction d'oxydation des matières organiques et des gaz résiduels non condensables ; transfer means for sending said separated gases into a pressure cooler to liquefy them, said gases comprising carbon dioxide generated by the oxidation reaction of organic materials and non-condensable residual gases;
des moyens de séparation des gaz pour séparer l'anhydride carbonique liquide sous pression des gaz non condensables, et ; gas separation means for separating the pressurized liquid carbon dioxide from the non-condensable gases, and;
des moyens de captage pour recueillir l'anhydride carbonique liquide produit, caractérisée en ce que lesdits moyens pour refroidir les résidus traités sont constitués d'un échangeur de chaleur, des moyens pour séparer au moins partiellement les gaz générés par ledit traitement d'oxydation par voie humide des liquides résiduels issus du traitement d'oxydation, des moyens pour transférer les gaz séparés des liquides dans un échangeur de chaleur et pour effectuer un pré-refroidissement desdits gaz, un premier séparateur de gaz et de liquides pour évacuer d'une part les gaz non condensables et l'anhydride de carbone généré par la réaction d'oxydation et d'autre part les liquides issus de la condensation dans ledit échangeur de chaleur, un refroidisseur sous pression dans lequel l'anhydride carbonique pré-refroidi est liquéfié, un second séparateur de gaz et de liquides pour séparer l'anhydride carbonique liquéfié sous pression des gaz non condensables, et une unité de conditionnement et stockage pour stocker l'anhydride carbonique liquide dans des récipients. capture means for collecting liquid carbon dioxide produced, characterized in that said means for cooling the treated residues consist of a heat exchanger, means for at least partially separating the gases generated by said oxidation treatment by wet process residual liquids from the oxidation treatment, means for transferring the gases separated from the liquids in a heat exchanger and for pre-cooling said gases, a first separator of gas and liquids to evacuate on the one hand the non-condensable gases and the carbon anhydride generated by the oxidation reaction and, on the other hand, the liquids resulting from the condensation in said heat exchanger, a pressure cooler in which the precooled carbon dioxide is liquefied, a second gas and liquid separator for separating pressurized liquefied carbon dioxide from non-condensable gases, and a packaging and storage unit for storing liquid carbon dioxide in containers.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens pour transférer au moins une partie des liquides résiduels chauds, issus du traitement d'oxydation à la sortie dudit réacteur de traitement d'oxydation par voie humide, des moyens pour effectuer en amont dudit réacteur d'oxydation, l'injection et le mélange directement dans la mixture aqueuse à traiter puis pour injecter le gaz oxydant. 8. Installation according to claim 7, characterized in that it further comprises means for transferring at least a portion of the hot residual liquids from the oxidation treatment at the outlet of said wet oxidation treatment reactor, means for performing upstream of said oxidation reactor, injection and mixing directly into the aqueous mixture to be treated and then to inject the oxidizing gas.
9. installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour effectuer ladite injection et ledit mélange d'une manière contrôlée, de telle manière que ledit mélange de mixture aqueuse à traiter et ladite fraction liquides résiduels chauds auquel il est ajouté le gaz oxydant, entrent dans le réacteur à ladite température de préchauffage prédéterminée. 9. Installation according to claim 8, characterized in that it comprises means for performing said injection and said mixture in a controlled manner, such that said mixture of aqueous mixture to be treated and said hot residual liquid fraction to which it is added the oxidizing gas, enter the reactor at said predetermined preheating temperature.
10. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que ladite enceinte cylindrique verticale (102a) dudit réacteur d'oxydation (102) contient une colonne tubulaire (102b) ouverte à son extrémité en formant une ouverture (102c) qui est ménagée à l'extrémité d'un tronçon recourbé en U et débouchant dans une zone haute de ladite colonne tubulaire (102b) pour capter ladite fraction liquide résiduelle chaude générée par la réaction d'oxydation dans ledit réacteur d'oxydation (102). 10. Installation according to claim 8 characterized in that said vertical cylindrical chamber (102a) of said oxidation reactor (102) contains a tubular column (102b) open at its end forming an opening (102c) which is provided at the end of a U-bend section opening into an upper zone of said tubular column (102b) for sensing said hot residual liquid fraction generated by the oxidation reaction in said oxidation reactor (102).
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite ouverture (102c) de ladite colonne tubulaire (102b) est connectée par un conduit d'amenée de ladite fraction liquide résiduelle chaude générée par la réaction d'oxydation, à une pompe, montée en amont dudit réacteur d'oxydation, et qui permet l'injection de ladite fraction liquide résiduelle chaude dans la conduit d'amenée de ladite mixture aqueuse et ceci avant l'injection du gaz oxydant. 11. Installation according to claim 10, characterized in that said opening (102c) of said tubular column (102b) is connected by a conduit for supplying said hot residual liquid fraction generated by the oxidation reaction, to a pump, mounted upstream of said oxidation reactor, and which allows the injection of said hot residual liquid fraction in the feed conduit of said aqueous mixture and this before the injection of the oxidizing gas.
12. Installation selon la revendication 11 , caractérisée en ce que ladite pompe est agencée pour effectuer un dosage approprié de ladite fraction liquide résiduelle chaude par la gestion des températures de la mixture aqueuse à traiter par oxydation par voie humide, du gaz oxydant et de ladite fraction liquide résiduelle chaude issus du réacteur en injectant un volume de ladite fraction liquide résiduelle chaude qui dépend d'une part de la température de ladite fraction liquide résiduelle chaude injectée, de la température de la mixture aqueuse et du volume du gaz oxydant au moment de l'injection. 12. Installation according to claim 11, characterized in that said pump is arranged to perform a suitable dosage of said hot residual liquid fraction by the management of the temperatures of the aqueous mixture to be treated by wet oxidation, the oxidizing gas and said hot residual liquid fraction from the reactor by injecting a volume of said hot residual liquid fraction which depends on the one hand the temperature of said injected hot residual liquid fraction, the temperature of the aqueous mixture and the volume of the oxidizing gas at the time of injection.
13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que ladite pompe est pilotée par une unité de commande qui calcule le débit à injecter en fonction des températures mesurées. 13. Installation according to claim 12, characterized in that said pump is controlled by a control unit which calculates the flow rate to be injected as a function of the measured temperatures.
PCT/CH2018/000012 2017-04-06 2018-04-05 Method and apparatus for extracting carbon dioxide during the wet oxidation treatment of waste WO2018184123A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00466/17A CH713676A1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Process and apparatus for extracting carbon dioxide during wet waste treatment
CH00466/17 2017-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018184123A1 true WO2018184123A1 (en) 2018-10-11

Family

ID=59930139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH2018/000012 WO2018184123A1 (en) 2017-04-06 2018-04-05 Method and apparatus for extracting carbon dioxide during the wet oxidation treatment of waste

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH713676A1 (en)
WO (1) WO2018184123A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543190A (en) * 1980-05-08 1985-09-24 Modar, Inc. Processing methods for the oxidation of organics in supercritical water
US5417937A (en) * 1990-06-08 1995-05-23 Ciba-Geigy Corporation Apparatus for wet oxidation
US20120006756A1 (en) 2009-03-24 2012-01-12 Granit Technologies S.A. Method and device for the wet oxidation treatment of liquid waste laden with mineral matter
CH706345A1 (en) 2012-04-10 2013-10-15 Granit Technologies S A Treating wastes containing oxidizable loads of e.g. inorganic materials, comprises mixing oxidizing gas with waste solution, preheating solution mixture to be treated, and heating solution mixture in reactor to oxidize oxidizable loads
US20160141059A1 (en) 2013-06-13 2016-05-19 Granit Technologies S.A. Method and plant for the wet-route oxidation treatment of hazardous organic waste, notably radioactive waste, containing mineral fillers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543190A (en) * 1980-05-08 1985-09-24 Modar, Inc. Processing methods for the oxidation of organics in supercritical water
US5417937A (en) * 1990-06-08 1995-05-23 Ciba-Geigy Corporation Apparatus for wet oxidation
US20120006756A1 (en) 2009-03-24 2012-01-12 Granit Technologies S.A. Method and device for the wet oxidation treatment of liquid waste laden with mineral matter
CH706345A1 (en) 2012-04-10 2013-10-15 Granit Technologies S A Treating wastes containing oxidizable loads of e.g. inorganic materials, comprises mixing oxidizing gas with waste solution, preheating solution mixture to be treated, and heating solution mixture in reactor to oxidize oxidizable loads
US20160141059A1 (en) 2013-06-13 2016-05-19 Granit Technologies S.A. Method and plant for the wet-route oxidation treatment of hazardous organic waste, notably radioactive waste, containing mineral fillers

Also Published As

Publication number Publication date
CH713676A1 (en) 2018-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5944347B2 (en) Method and apparatus for heat treating organic carbonaceous materials under pressure
CH634097A5 (en) PROCESS AND APPARATUS FOR THE TREATMENT OF A CRUSHED SOLID CARBONIZABLE PRODUCT.
EP3152167B1 (en) Hydrothermal carbonization method and device with optimised sludge and steam mixing
FR2608461A1 (en) IMPROVED PLANT AND METHOD FOR EXTRACTING OIL, GAS AND BY-PRODUCTS FROM OILS SHELLS AND OTHER HYDROCARBON IMPREGNATED MATERIALS
CA1340194C (en) Process and device for solvent extraction, particularly of solid substances
EP1318968B1 (en) Method for treating waste by hydrothermal oxidation
US8722948B2 (en) Method for catalytically processing slurry
JP2009529095A (en) Method and equipment for producing synthesis gas from waste materials
EP2978715A1 (en) Process and device for continuous thermal hydrolysis
WO2013053380A1 (en) Process and installation for pyrolysis of a product in the form of divided solids, in particular polymer waste
EP3247777A1 (en) A method and apparatus for thermochemically processing material
FR2507097A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATIC AND CONTINUOUS VAPORIZATION AND CONDENSATION
FR2913236A1 (en) Production of vegetable charcoal with a high carbon content for biofuel production, involves three-stage pyrolysis in a column in which oxygen-deficient hot gas is gradually replaced by compressed air
EP2411336B1 (en) Method and device for the wet oxidation treatment of liquid waste laden with mineral matter
WO2018184123A1 (en) Method and apparatus for extracting carbon dioxide during the wet oxidation treatment of waste
EP3008019B1 (en) Method and plant for the wet-route oxidation treatment of hazardous organic waste, notably radioactve waste, containing mineral fillers
EP3371276B1 (en) Device for thermolysis in stages
EP3173459B1 (en) Quick-pyrolysis process of organic particles of biomass with counter-current injection of hot gases
FR2810312A1 (en) System recovering heat and generating electricity from sludge recirculates charge with steel balls in screw conveyors equipped for drying, oxidation and heat exchange
EP0030200B1 (en) Apparatus for the regeneration of spent solvents and use of the said apparatus
US9005537B1 (en) Continuous flow, high capacity system for rapidly converting the combination natural gas and coal to liquid fuels
CH706345B1 (en) Process and apparatus for wet oxidation treatment of radioactive liquid waste containing charges of various materials
US9475993B1 (en) Continuous flow, high capacity system for rapidly converting hydrocarbon containing post-consumer and post-industrial waste and renewable feedstocks into biofuel
FR2994798A1 (en) Installation, used to roast food grain e.g. coffee bean, includes combustion device, gas-solid separation unit, gas turbine system, gas-gas heat exchanger, roasting device, cooling unit, membrane filtration unit, and deacidification device
EP0057029A1 (en) Process and apparatus for treating powdery materials at high temperatures

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18721258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18721258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1