Brevet FR2132401A1 — publié le 19721117

la présente invention concerne un procédé pour séparer la suie à partir d'une suspension aqueuse de suie par l'addition à la suspension d'un liquide auxiliaire non miscible avec l'eau et la séparation d'une phase aqueuse qui est sensi-5 blement exempte de suie. Elle concerne en particulier un procédé dans lequel la suie elle-même est obtenue comae produit industriel. Des suspensions aqueuses de suie deviennent disponibles par exemple dans le lavage avec de l'eau de gaz contenant 10 de la suie. Plus particulièrement, des quantités considérables de suie sont présentes dans les gaz qui sont obtenus comme produits de combustion par combustion incomplète d'hydrocarbures qui à une température normale ou élevée sont liquides, comme du mazout ou de l'asphalte au propane. Un exemple typique est le 15 gaz de synthèse qui est constitué principalement d'hydrogène et d*oxyde de carbone et peut être obtenu par combustion incomplète d'hydrocarbures avec de l'air ou de l'oxygène, éventuellement en présence de vapeur d'eau. Pour utilisation ultérieure, toutefois, un tel gaz contient une quantité inacceptable de 20 suie qui est éliminée par lavage du gaz brut avec de l'eau, la présence de suie dans les gaz de synthèse est indésirable, ne serait-ce que parce que ces gaz sont habituellement soumis à une ou plusieurs conversions catalytiques successives, les dépôts de suie sur le catalyseur réduiraient rapidement l'ac-25 tivité de ce dernier à une valeur trop basse pour être acceptable, tandis que de plus un colmatage du lit de catalyseur peut se produire. le gaz de synthèse brut produit par la combustion incomplète d'huiles lourdes en présence de vapeur d*eau con-30 tient habituellement de 1 à 10 $ en poids de suie et la suspension de suie obtenue en lavant le gaz contient de 0,5 à 5 $> en poids de suie. Pour des raisons d'environnement, la suspension aqueuse de suie obtenue par l'opération de lavage ne peut 35 pas être évacuée sans traitement ultérieur, tandis que pour des raisons économiques il est souhaitable aussi de récupérer la suie à partir de cette suspension de manière que la suie 72 H749 2 2132401 résultante puisse être utilisée ensuite en raison de son pouvoir calorifique ou d'autres propriétés. Un procédé connu pour séparer la suie à partir d'une phase aqueuse utilise la propriété de certains liquides organi-5 ques tels que des hydrocarbures légers d'extraire la suie de la phase aqueuse, une suspension de suie dans le liquide organique étant formée. Cette dernière suspension est ensuite mise en contact avec une huile lourde d*hydrocarbures telle qu'un mazout qu'on chauffe ensuite, avec le résultat que les hydro-10 carbures légers sont évaporés et qu'on obtient une suspension de suie dans l'huile lourde d'hydrocarbures. Dans ce procédé eonnu, les hydrocarbures légers sont donc utilisés comme liquide auxiliaire, la suspension résultante de suie dans l'huile lourde d'hydrocarbures pouvant être utilisée comme 15 charge dans le procédé mentionné ci-dessus pour la production de gaz de synthèse. Bien que dans le procédé connu mentionné ci-dessus la suie ne contribue nullement à la pollution de 1*environnement, le procédé présente quelques inconvénients d*une nature 20 technique et économique. Par exemple, des quantités relativement grandes de liquide auxiliaire relativement coûteux sont nécessaires et, pour réduire au minimum les pertes de ce liquide dues à la dissolution dans l,huile lourde d'hydrocarbures, l*évaporation de ce liquide auxiliaire doit être effectuée 25 aussi complètement que possible. En raison des quantités relativement grandes de liquide auxiliaire, cette évaporation exige une grande quantité de chaleur. Ensuite le liquide auxiliaire doit être refroidi et condensé avant de pouvoir être mis en contact avec la suspension aqueuse de suie de nouveau. Il se 30 produit aussi fréquemment une formation de mousse durant lrévaporation de la substance auxiliaire en raison de la présence d'eau. A ceci, on doit ajouter que quand on utilise ce procédé, la suie n'est pas récupérée elle-même, le but de l'invention est d'apporter une solution à 35 ces problèmes et à des problèmes similaires en fournissant un procédé dans lequel la suie est obtenue principalement sous la forme d'agglomérats de suie qui sont sensiblement exempts de liquide auxiliaire ou n'en contiennent que très peu. 72 11749 3 2132401 l'invention concerne donc un procédé pour la séparation de la suie à partir d'une suspension aqueuse de suie par l'addition à la suspension d'un liquide auxiliaire non miscible avec l'eau et la séparation d'une phase aqueuse qui 5 est sensiblement exempte de suie, procédé selon lequel dans un stade de mélange la suspension aqueuse contenant de la suie est mise en contact avec le liquide auxiliaire tandis qu'elle est agitée énergiquement de manière à former une dispersion dans l'eau d'agglomérats de suie et de liquide auxiliaire, 10 après quoi dans un stade de séparation la dispersion aqueuse d'agglomérats est mise en contact avec une phase stationnaire d'un liquide auxiliaire également non miscible avec l'eau de manière que les agglomérats passent dans cette phase, et finalement une phase aqueuse, sensiblement exempte d'agglomérats, 15 est déchargée et les agglomérats sont séparés de la phase stationnaire de liquide auxiliaire par des moyens mécaniques de manière qu'aussi peu de liquide auxiliaire que possible soit entraîné avec les agglomérats, tandis que tout liquide auxiliaire entraîné est remplacé, si nécessaire, dans le stade de 20 séparation. Un liquide qui est capable d'agglomérer les particules de suie et de repousser la phase aqueuse également doit être utilisé comme liquide auxiliaire. De plus, il est préférable d'utiliser un liquide auxiliaire ayant une masse volumi-25 que inférieure à celle de l'eau. Des hydrocarbures légers comme de l'essence ou du naphta sont très utilisables à cet effet. Des hydrocarbures simples comme le toluène et le benzène ou des hydrocarbures chlorés comme le tétrachlorure de carbone peuvent aussi être utilisés si on le désire, la phase station-30 naire de liquide auxiliaire non miscible avec l'eau doit être constituée de préférence du même liquide auxiliaire qu'utilisé dans le stade de mélange. Pour assurer un contact intime dans le stade de mélange entre les particules de suie et le liquide auxiliaire 35 introduit, la "suspension aqueuse de suie" est maintenue en mouvement turbulent. Une puissance d'agitation de 1,5 à 10 ch/m^ convient très bien à cet effet. à 72 11749 4 2132401- le contact des particules de suie en suspension avec le liquide auxiliaire dans le stade de mélange a l'effet que la distribution fine de la suie est détruite et qu'on obtient une dispersion dans l'eau de particules relativement grosses ou d'agglomérats ayant des dimensions d'environ 1 mm ou plus. Il ne se forme pas d'émulsion, même si le liquide auxiliaire contient des composés favorisant l'émulsion comme des acides naphténiques ou des phénols. Il est préférable d'introduire dans le stade de mélange seulement la quantité de liquide auxiliaire suffisante pour lier les particules de suie et former des agglomérats sans qu'il reste du tout de liquide auxiliaire libre. A cet effet, la quantité de liquide auxiliaire nécessaire est habituellement légèrement supérieure à celle qui correspond au volume total de pores de la suie à agglomérer, le liquide auxiliaire est habituellement introduit dans le stade de mélange dans un rapport en poids avec les particules de suie compris entre 2 : 1 et 6 : 1. Une application importante du procédé selon l'invention concerne la production de gaz par oxydation partielle d'hydrocarbures, les suspensions aqueuses de suie obtenues en lavant les gaz de combustion avec de l'eau deviennent généralement disponibles à température et pression élevées, la pression et la température réelles de la suspension de suie dépendent dans une certaine mesure de la pression de gazéification utilisée ; mais la température est comprise habituellement entre 110°0 et 160°C et la pression est comprise habituel- p lement entre 25 et 110 kg/cm . En général, la suspension de suie est d'abord amenée au voisinage de la pression atmosphérique par détente, ce qui présente l'avantage que les gaz dissous dans l'eau de suspension de la suie sont libérés et ne gênent pas le procédé selon l'invention, la suspension chaude de suie résultante peut être soumise au procédé selon l'invention. le procédé selon l'invention peut donc être mis en o euvre à des températures élevées qui sont comprises entre 40°C et 160°C. les pressions existantes sont déterminées par 72 11749 5 2132401 les pressions partielles du liquide auxiliaire particulier et de l'eau. En général, cette pression est comprise entre 1 et 15 kg/cm2. Comme spécifié précédemment, une dispersion d'agglo-5 mérats de suie et de liquide auxiliaire dans l'eau est formée dans le stade de mélange dans des condiiiDns turbulentes, les agglomérats résultants eux-mêmes contiennent très peu d'eau, la quantité en poids de cette dispersion aqueuse introduite par unité de temps dans le stade de séparation est de préférence 10 telle qu'elle corresponde sensiblement à la somme des quantités en poids de liquide auxiliaire et de suie qui doivent être déchargées sous la forme d,agglomérats et d'eau exempte de suie du stade de séparation par unité de temps. En maintenant une quantité relativement grande de liquide auxiliaire(qui, comme 15 on l'a spécifié précédemment, n'est pas nécessairement le même liquide auxiliaire que celui introduit au stade de mélange) dans le stade de séparation comme phase stationnaire, les agglomérats de suie arrivent finalement dans un excès de liquide auxiliaire, les agglomérats sont alors complètement 20 entourés par le liquide auxiliaire, tandis qu'on est certain aussi que l'eau au voisinage direct de ces agglomérats est déplacée dans une large mesure par le liquide auxiliaire. la phase stationnaire de liquide auxiliaire forme de préférence de 30 à 80 $ de la phase liquide présente dans le 25 stade de séparation. On obtient de bons résultats avec une phase stationnaire qui constitue environ 50 $ de cette phase liquide. Dans les conditions du procédé selon l'invention, le temps de séjour du liquide auxiliaire dans la phase stationnaire est d'environ 30 minutes ou plus. 30 Si on utilise un liquide auxiliaire d'une densité assez faible, une phase aqueuse, constituée essentiellement d'eau exempte de suie, est présente au-dessous de la phase stationnaire dans l'étage de séparation. On constate qu'il n'y a pas d'émulsion formée à l'interface entre les deux 35 couches, et ceci est un avantage majeur pour une séparation appropriée des agglomérats et de l'eau, l'eau exempte de suie peut être utilisée de nouveau pour le lavage de gaz contenant 72 11749 e 2132401 de la suie, avec ou sans un traitement ultérieur comme par flottation, de façon à éliminer toutes cendres présentes. Quandon les sépare, les agglomérats de suie entraîneront en général une certaine quantité de liquide auxiliaire. 5 Un complément de liquide auxiliaire est ajouté à 1*étage de séparation, de préférence à l'interface entre la phase aqueuse et la phase stationnaire ou près de cette interface. Les agglomérats sont séparés de la phase stationnaire du liquide auxiliaire par des moyens mécaniques de manière que 10. la plus petite quantité possible de liquide auxiliaire soit entraînée avec les agglomérats. A cet effet, unevis d'Archimède convient très bien pour faire monter les agglomérats hors du liquide auxiliaire. Une vis de ce type peut être définie comme un tube avec un angle positif de pente, ce tube comportant une 15 pompe à vis. La pompe à vis va d'un point au-dessous de la surface de liquide de la phase stationnaire jusqu'à l'extérieur de l'étage de séparation et au-dessus de cette surface de liquide. En laissant un certain jeu entre la pompe à vis et le tube, il est possible à tout liquide auxiliaire entraîné vers 20 le haut avec les agglomérats de redescendre automatiquement à la couche de liquide stationnaire. Ainsi, le but est d'assurer dans un procédé continu que moins de liquide auxiliaire soit introduit par unité de temps au stade de séparation qu'au stade de mélange, de manière 25 que le rapport en poids des quantités de liquide auxiliaire introduites par unité de temps au stade de séparation et au stade de mélange soit compris entre 1 : 1 et 1 : 0. Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, la suspension aqueuse de suie et le liquide 30 auxiliaire sont introduits séparément près du fond de l'étage de mélange qui de préférence consiste en une zone de mélange allongée disposée verticalement, tandis que les agglomérats de suie dans l'eau sont enlevés de l'étage de mélange près du sommet. Ceci rend possible de faire passer la dispersion aqueu-35 se d'agglomérats de suie dans l'eau directement de la zone de mélange turbulent dans une zone de séparation située immédiatement au-dessus, de manière qu'il ne se produise pas de démix- 72 11749 7 2132401 tion de la dispersion. Il est donc préférable de faire passer la dispersion d'agglomérats de suie dans l'eau dans 1'étage de séparation, gui de préférence consiste en une zone de séparation allongée disposée verticalement, près du fond. De cette 5 manière, les agglomérats de suie parcourent une distance telle à travers la phase stationnaire de liquide auxiliaire qu'aussi peu d'eau adhérente que possible est entraînée par les agglomérats. La phase aqueuse exempte de suie est de préférence déchargée de l'étage de séparation près du fond. Afin d'empêcher 10 la dispersion aqueuse d'agglomérats de suie de disparaître dans ce trou d'évacuation de l'eau immédiatement après avoir été introduite dans la zone de séparation, la phase aqueuse est de préférence évacuée de la zone de séparation à un point plus bas que celui où la dispersion d'agglomérats de suie dans l'eau est 15 introduite dans la zone de séparation. Les agglomérats de suie enlevés mécaniquement de la phase stationnaire conviennent très bien pour traitement ultérieur afin de former de la suie sèche ou des boulettes sèches de suie. A cet effet, les agglomérats de suie sont dépouillés 20 à température élevée du liquide auxiliaire adhérent et lié. Ceci peut très bien être réalisé par mise en contact des agglomérats à contre-courant avec de la vapeur d'eau surchauffée de manière que le liquide auxiliaire soit évaporé. Cette évaporation du liquide auxiliaire par évapora-25 tion peut être effectuée dans un lit fluidisé des agglomérats de suie, la fluidisation étant effectuée en utilisant un gaz chaud ou de la vapeur d'eau entre 150°C et 550°C« En variante, les agglomérats et tout liquide auxiliaire entraîné peuvent être passés à température élevée et/ou sous pression réduite 50 sur une ou plusieurs plaques horizontales ou inclinées, qui sont disposées à l'intérieur d'un évaporateur. Ces plaques peuvent aussi être utilisées en combinaison avec un lit fluidisé. La pression utilisée pour évaporer le liquide auxiliaire et sécher les agglomérats de suie encore humides peut être 55 égale ou inférieure à la pression utilisée dans l'étage de mélange et l'étage de séparation. 72 11749 8 2132401 La suie sèche obtenue sous la forme de pastilles de suie a une très forte porosité, une très petite grosseur de particules et une très grande surface spécifique. La masse volumique apparente est de 0,01 à 0,16 g/cm^. Elle est parti-5 culièrement utilisable pour traitement de l'eau ou purification de l'eau, en général comme charbon actif, comme pigment noir pour le caoutchouc, des matières plastiques et des encres d'imprimerie, etc, pour utilisation dans des batteries, etc. Il est possible aussi d'incorporer les agglomérats 10 séparés par des moyens mécaniques dans une huile lourde d'hydrocarbures qui est utilisée comme combustible dans un procédé d'oxydation partielle pour la production de gaz de synthèse. Un avantage majeur à ce propos est que les agglomérats sont sensiblement exempts d'eau, de sorte que la formation gênante 15 de mousse qui se produisait toujours antérieurement est évitée. De plus, les agglomérats contiennent très peu de liquide auxiliaire quand ils viennent en contact avec l'huile lourde d'hydrocarbures chauffée si, comme décrit ci-dessus, ils sont passés d'abord sur une série de plaques inclinées ou horizontales 20 dans un évaporateur avant d'arriver dans cette huile dans la partie inférieure de 1'évaporateur. L'huile lourde d'hydrocarbures a un point d'ébulli-tion plus élevé que le liquide auxiliaire. L'huile lourde d'hydrocarbures à utiliser peut être un mazout ou un asphalte, 25- en général les huiles d'hydrocarbures qui sont utilisables comme charge pour la production de gaz de synthèse. Le liquide auxiliaire évaporé peut être récupéré par condensation et être introduit de nouveau à l'étape de mélange et/ou à l'étape de séparation. 30 Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 représente schématiquement une installation utilisable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans laquelle on peut obtenir une bouillie de 35 particules de suie dans une huile lourde ; - la figure 2 représente schématiquement une installation différente utilisable pour la production de bouillies 72 11749 9 2132401 de suie dans l'huile selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention; - la figure 3 représente schématiquement une installation utilisable pour la mise en oeuvre d'un procédé selon 5 l'invention, dans laquelle la suie est produite telle quelle. Sur la figure 1, un récipient de mélange 1 et un récipient de séparation 2 sont aménagés dans un corps allongé commun et séparés par une cloison 3 en forme d'entonnoir avec un passage central 4. Passant à travers le fond de ce corps, 10 se trouve un arbre 6 entraîné par un moteur 5 situé à l'extérieur du corps, l'arbre formant un agitateur avec des pales 7 à l'intérieur du récipient de mélange 1. Près de l'extrémité inférieure du récipient de mélange, une suspension aqueuse de suie et un liquide auxiliaire sont introduits par des canali-15 sations 8 et 9 respectivement. Oes deux liquides sont agités dans des conditions turbulentes, des agglomérats de suie et de liquide auxiliaire étant formés qui restent dispersés dans l'eau. Cette dispersion aqueuse d'agglomérats de suie entre 20 dans le récipient de séparation 2 par le passage 4 sous l'influence des deux alimentations en liquide du récipient de mélange. De ce récipient 2, à un niveau au-dessous de celui du passage 4, une phase aqueuse sensiblement exempte de suie 25 est évacuée par une canalisation 10, tandis que les agglomérats de suie dans une couche stationnaire d'eau 11 montent à une couche stationnaire de liquide auxiliaire 12. La couche stationnaire d'eau est maintenue par l'introduction de dispersion aqueuse d'agglomérats de suie par 4 et la couche stationnaire 30 de liquide auxiliaire est, autant que de besoin, maintenue par introduction de liquide auxiliaire d'appoint par une canalisation 13 qui entre dans le récipient de séparation 2 environ à mi-hauteur, c'est-à-dire près de l'interface 14 entre les deux couches stationnaires 11 et 12 ou juste au-dessous de cette 35 interface. Dans l'exemple en question, le liquide auxiliaire a une masse volumique inférieure à celle de l'eau. Les agglomérats de suie qui sont constitués de suie et d'une quantité 72 11749 10 2132401 de liquide auxiliaire absorbé qui est de préférence' légèrement supérieure au volume des pores des particules de suie, doivent, de plus, monter assez rapidement jusqu'à la couche stationnaire de liquide auxiliaire 12 pour ne pas être entraînés avec la 5 phase aqueuse par la canalisation 10. les agglomérats de suie repris dans la couche stationnaire de liquide auxiliaire 12 sont soulevés à partir de la couche stationnaire au moyen d'une vis d'Archimède 15 et enlevés du récipient de séparation 2. la vis 15, dont l'arbre est 10 entraîné par un moteur 16, est située dans un tube creux 17 qui débouche au-dessus de la surface 18 de la couche stationnaire de liquide auxiliaire dans le récipient de séparation 2 et est en pente vers le haut à partir de ce point. Ce tube creux s'étend de préférence au-dessus du côté supérieur du récipient 15- 2 et a un diamètre intérieur qui est plus grand que le diamètre de la vis 15 de manière que la quasi-totalité du liquide auxiliaire entraîné par les agglomérats de suie redescende dans le récipient 2 le long de la paroi du tube 17. la vis 15 s'étend sur une certaine distance dans la couche stationnaire 12. 20 les agglomérats soulevés par la vis 15 sont déposés sensiblement exempts de liquide auxiliaire entraîné dans une ramification 19 du tube creux 17. Si on le désire, un dimen-sionnement approprié du tube creux 17 et de la vis 15 et un réglage approprié de la vitesse du moteur 16 permettent qu'une 25 certaine quantité de liquide auxiliaire libre soit entraînée par les agglomérats de manière à éviter un bouchage par exemple. les agglomérats de suie humides constitués de particules de suie et de liquide auxiliaire absorbé, en même temps 30 que tout liquide auxiliaire libre adhérent entraîné , sont introduits par la ramification 19 dans une colonne d'évaporateur 20, dont la partie supérieure 21 contient des plaques inclinées 22 disposées en zigzag pour une distribution et un étalement appropriés des agglomérats qui tombent dans la partie infé-35 rieure 23 de 1'évaporateur. le contact entre les agglomérats et les plaques 22 est de préférence effectué à température élevée de manière qu'au moins tout liquide auxiliaire libre entraîné et éven 72 11749 11 2132401 tuellement aussi au moins une partie du liquide auxiliaire absorbé soient vaporisés des agglomérats. Dans la partie inférieure 23 de 1*évaporateur, un dispositif de pulvérisation 25» alimenté par une canalisation 5 24» est disposé, par lequel de l'huile lourde chaude est pulvérisée. la température de cette huile est de préférence plus élevée que le point d'ébullition ou l'intervalle d'ébullition du liquide auxiliaire de manière que tout le liquide auxiliaire absorbé s'évapore quand les agglomérats viennent en contact 10 avec les gouttelettes d'huile chaude et tombent dans la couche stationnaire d'huile 2$. Le liquide auxiliaire évaporé est évacué par une canalisation d'aspiration 2? qui débouche dans le sommet de 1*évaporateur et cette vapeur, de préférence, chauffe les plaques 22 et, à contre-courant, les agglomérats 15 présents sur elles. Si on le désire, les plaques peuvent aussi être chauffées par d'autres moyens (-non représentés), comme avec de la vapeur d'eau surchauffée, les agglomérats qui sont tombés dans la couche d'huile 26 qui se recomplète automatiquement et constamment peuvent se désagréger partiellement et, 20 par une canalisation 28, une huile contenant de la suie est finalement évacuée qui, telle quelle ou éventuellement après broyage des agglomérats, non complètement désagrégés, peut être utilisée comme charge de départ pour la préparation de gaz de synthèse contenant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone par 25 oxydation partielle. Dans les cas où on désire recueillir de la suie sèche, contrairement au procédé selon la figure 1, la partie inférieure 23 de 1'évaporateur 20, par exemple, peut être omise et remplacée, par l'exemple, par un lit fluidisé dans 30 lequel les agglomérats sont introduits en doses en passant par les plaques 22, Sur la figure 2, on a représenté schématiquement une installation dans laquelle, pour tout ce qui concerne l'appareil d'agglomération, les références 1 à 19 inclusivement sont 35 identiques à celles utilisées sur la figure 1. le fonctionnement de cette partie de l'installation est identique à celui de l'installation selon la figure 1. Entre un point à mi-hauteur 72 11749 12 2132401 le long du tube creux 17 et la canalisation 13» est raccordée une autre canalisation 29 par laquelle le tube 17 peut être débouché par soufflage en cas de bouchage. De plus, des valves d'arrêt peuvent être prévues dans toutes les canalisations 5 d'entrée et de sortie des installations représentées sur les figures 1, 2 et 3» pourvues éventuellement de dispositifs de mesure et de réglage des débits de fluides qui commandent au-tomatiquement les valves. La canalisation 10 pour l'évacuation de la phase 10 aqueuse exempte de suie est reliée à un récipient tampon 30, duquel une phase aqueuse est évacuée par une canalisation 31. Une canalisation 32, comme la canalisation d'azote 33 pour élever la pression dans le récipient de séparation, débouche dans le tube creux 17 près de son extrémité supérieure de 15 manière qu'il existe la même pression dans le récipient 30 que dans le récipient 2. Les pompes 34. et 35 pour 1* introduction de liquide auxiliaire dans le récipient de mélange 1 et le récipient de séparation 2, respectivement, sont situées dans les canalisa-20 tions 9 et 13» respectivement, et reliées à la caraLisation commune 36 pour le recyclage du liquide auxiliaire régénéré. Relié à la ramification 19, se trouve un dispositif interrupteur 37 qui fait passer les agglomérats, et tout liquide auxiliaire libre entraîné, au raccord 38 de 1'évaporateur 25 sans disparition de la différence de pression qui est maintenue entre le récipient de séparation 2 et le tube creux 17 d'une part et 1'évaporateur 39 de l'autre. On fait fonctionner 1Tévaporateur 39 sous une pression plus basse que le récipient de séparation 2 dans lequel une atmosphère de gaz inerte, par 30 exemple de vapeur de liquide auxiliaire, peut être maintenue au-dessus de la surface du liquide. Le raccord 38 débouche dans une gouttière annulaire renversée 40, et ceci sert à empêcher que des particules de suie puissent être entraînées hors de 1'évaporateur directe-35 ment par la canalisation 41 destinée à l'évacuation de la vapeur de liquide auxiliaire. 72 11749 13 2132401 Une quantité considérable d'huile lourde chaude est ajoutée par une canalisation 42 au courant d'agglomérats de suie dans le raccord 38 de 1'évaporateur, de sorte que le liquide auxiliaire relativement léger dans 1'évaporateur 39 5 est chassé du mélange résultant de suie et d'huile et évacué par la canalisation 41. le mélange de suie et d'huile qui est alors sensiblement exempt d'eau et de liquide auxiliaire est évacué par une canalisation 23 et homogénéisé avec le dispositif 44. Ce mélange est partiellement recyclé et le reste est 10- soumis à un strippage à la vapeur d'eau pour élimination du liquide auxiliaire dissous avant d'être déchargé de l'installation comme courant de produit. La portion du mélange recyclée par une canalisation 45 est introduite dans la canalisation 42 mentionnée ci-dessus 15 en même temps que de l'huile chaude arrivant par une canalisation 46. Le liquide auxiliaire à l'état de vapeur déchargé par la canalisation 41 et le reste du mélange mentionné ci-dessus de suie et d'huile dans une canalisation 47 sont passés 20 à la partie centrale d'une colonne de strippage 48 du type à plateaux et sont soumis là à un strippage à la vapeur d'eau pour donner une phase vapeur relativement pure de vapeur d'eau et de liquide auxiliaire à l'état de vapeur (déchargée au som-metpar une canalisation 49) et un mélange de suie et d'huile 25 lourde (déchargé au fond de la colonne de strippage 48 par une canalisation 50). Ce courant de produit qui consiste en une suspension de suie dans l'huile est déchargé par une canalisation 51 et peut être utilisé ailleurs comme combustible, par exemple. 30 Un récipient 53 sert à condenser la fraction à l'état de vapeur arrivant par la canalisation 49 et à la diviser en un courant d'eau (déchargé par une canalisation 54) et un courant de liquide auxiliaire (déchargé par une canalisation 55). Une portion de ce liquide auxiliaire est recyclée par une canalisa-35 tion 56 à la colonne de strippage 48 et le reste est introduit dans la canalisation 36 mentionnée ci-dessus après refroidissement. 72 11749 14 2132401 La figure 3 représente un appareil d'agglomération comprenant un récipient de mélange 1 disposé verticalement qui correspond sensiblement à celui selon les figures 1 et 2. Le récipient de séparation 2, toutefois, n'est pas aménagé dans 5 un seul corps avec le récipient de mélange 1, mais est monté à un angle oblique de manière qu'on obtienne une adaptation à la pente de la vis sans fin 15. Les deux récipients 1 et 2 sont en communication directe l'un avec l'autre par le passage 4 qui laisse passer la dispersion d'agglomérats de suie dans 10 l'eau. Une partie du tube creux 17 est remplacée par un tube en toile métallique 57, autour duquel une enveloppe 58 sert à décharger le liquide auxiliaire entraîné avec les agglomérats hors du tube creux 17 et à le recycler par une canalisation de 15 retour 59 au récipient de séparation 2. Cet appareil d'agglomération est par ailleurs identique à ceux selon les deux figures précédentes pour tout ce qui concerne le fonctionnement. La canalisation 38 dans laquelle le dispositif 37 libère des agglomérats sensiblement secs est reliée à l'espace 20 60 au-dessus du tamis 61 d'un récipient 62, dans lequel un lit fluidisé d'agglomérats 63 est maintenu. La fluidisation est de préférence effectuée à l'aide de vapeur d'eau surchauffée à une température de 350°C par exemple, qui est introduite par une canalisation 64 et est évacuée par le cyclone 65 et une 25 canalisation 66. Un serpentin hélicoïdal pour huile chaude 67 assure un échange de chaleur avec le lit 63 et, après un temps de séjour suffisamment long, des boulettes de suie séchées sont évacuées par un espace derrière une chicane 68 et par une canalisation 69 pour traitement ultérieur. Ces boulettes de suie 30 séchées sont sensiblement exemptes de liquide auxiliaire absorbé. Le fonctionnement des installations représentées schématiquement sur les figures 1, 2 et 3 va maintenant être expliqué encore avec référence aux exemples. 35 EXEMPLE 1 Dans une installation telle que représentée sur la figure 1, une suspension aqueuse de suie à une température de 72 11749 15 2132401 100°C est introduite par la canalisation 8 dans le récipient de mélange 1 à raison de 1 500 kg/h d'eau et de 25 kg/h de suie. De l'essence d'un point final de distillation de 90°C (densité 0,65) est introduite par la canalisation 9 dans le récipient 5 de mélange 1 à raison de 100 kg/h et de l'essence à raison de 50 kg/h est introduite par la canalisation 13 dans le récipient de séparation 2. Une pression de 5,5 kg/cm règne tant dans le récipient de aélange 1 que dans le récipient de séparation 2. Une couche stationnaire d'environ 50 litres d'essence 10 est présente dans le récipient de séparation 2 et constitue environ 50 fo de la phase liquide présente dans ce récipient, le temps de séjour de l'essence dans cette phase est de plus de 30 minutes. De l'eau est évacuée du récipient de séparation 2 par la canalisation 10 à raison de 1 475 kg/h et 200 kg 15 d'agglomérats humides sont évacués par la vis d'Arehimède 15, ces 200 kg étant constitués de 75 $> en poids d'essence, 12,5 $ en poids d'eau et 12,5 $> en poids de suie. Ces agglomérats sont introduits par la canalisation 19 et le robinet tournant 37 dans le tube de mélange 38, où un 20 courant recyclé de 2 000 kg/h de mazout chaud contenant de la suie à une température de 280°C leur est ajouté, l'huile chaude et les agglomérats sont ensuite passés dans 1'évaporateur où O règne une pression de 4 kg/cm et toute l'eau en même temps que la majeure partie de l'essence s'évapore des agglomérats. Un 25 mélange de 125 kg/h de vapeur d'essence et de 25 kg/h de vapeur d'eau à une température de 130°C est évacué de 1'évaporateur par la canalisation 41 et un courant de 2 050 kg/h de l'huile chaude à une température de 250°C est aussi évacué, dans lequel environ 4,5 $ en poids de suie et environ 4,5 $> en poids d'es-30 sence sont présentes. Une quantité d'environ 1 500 kg/h de cette suspension de suie dans l'huile est recylcée par la canalisation 45 à la canalisation 42 mentionnée ci-dessus, dans laquelle une quantité de 500 kg/h d'huile combustible fraîche exempte de suie à 35 une température de 290°C est introduite aussi par la canalisation 46. les 550 kg/h restants de suspension de suie dans l'huile sont passés par la canalisation 47 à la colonne de 72 11749 16 2132401 strippage 48, cette dernière fonctionnant avec de la vapeur dfeau sensiblement à la pression atmosphérique. Les 530 kg/h de suspension de suie dans l'huile à une température de 250°C contiennent 25 kg/h de suie et 25 kg/h d'essence. Le mélange 5 de vapeur d'essence et de vapeur d'eau dans la canalisation 41 est passé aussi à la colonne de strippage 48 dans laquelle une quantité de vapeur d'eau surchauffée de 25 kg/h à une température de 350°C est introduite par la canalisation 52. Un mélange de 200 kg/h de vapeur d'essence et de 10 50 kg/h de vapeur d'eau est évacué de la colonne de strippage à son sommet par la canalisation 49 et est séparé dans le récipient 53 à une température de 40°C. 50 kg/h d'eau sont évacués en 54 et 200 kg/h d'essence sont évacués en 55, dont 50 kg sont recyclés directement par la canalisation 56 à la 15 colonne de strippage comme reflux et 150 kg sont passés aux pompes 34 et 35 par la canalisation 36. Un courant de produit de 525 kg/h de suspension de suie dans l'huile à une température de 253°C est évacué au fond par les canalisations 50 et 51, qui contient 25 kg/h de suie et 20 encore environ 0,5 $> en poids d'essence. EXEMPLE II Dans l'appareil d'agglomération représenté dans la moitié gauche de la figure 3» 1000 kg/h à*eau et 20 kg/h de suie sous la forme d'une suspension aqueuse de suie sont in-25 troduits dans le récipient de mélange 1 par la canalisation 8 et mélangés avec 80 kg/h d'essence introduits dans le récipient de mélange par la canalisation 9. Une quantité de 20 kg/h d'essence est introduite dans le récipient de mélange 2 par la canalisation 13, tandis que 50 kg/h d'essence reviennent dans 30 le récipient 2 par la canalisation 59. 980 kg/h d'eau sont évacués par la canalisation 10. Les 140 kg/h d'agglomérats humides qui sont évacués du récipient 2 par la vis d'Archimède 15 contiennent 20 kg/h d'eau et 20 kg/h de suie, le reste consistant en essence. La 35 pression dans le récipient de séparation est comprise entre 1 et 5 kg/cm environ. 72 11749 17 2132401 Les agglomérats sont passés par la canalisation 19 et le robinet tournant 37 au récipient 62, dans lequel ils sont séchés sensiblement à la pression atmosphérique dans un état fluidisé au-dessus du tamis 61 à l'aide de vapeur d'eau sur-5 chauffée à une température de 350°C. Une quantité d'environ 20 kg/h d'essence dans la vapeur d,eau surchauffée est évacuée par la canalisation 66, tandis que 20 kg/h de boulettes de suie sèches sont évacuées du lit fluidisé 63 par le trop-plein 68 et la canalisation 69. Ces boulettes de suie sont granulai-10 res et non poisseuses. Avec une légère pression, elles peuvent être pulvérisées en suie sèche. 11749 18 2132401 HEVEHMOATIOUS Un procédé pour la séparation de la suie à partir d'une suspension aqueuse de suie par l'addition à la suspension d'un liquide auxiliaire non miscible avec l'eau et la séparation d'une phase aqueuse qui est sensiblement exempte de suie, procédé selon lequel dans un stade de mélange la suspension aqueuse contenant de la suie est mise en contact avec le liquide auxiliaire tandis qu'elle est agitée énergiquement de manière à former une dispersion dans l'eau d'agglomérats de suie et de liquide auxiliaire, après quoi dans un stade de séparation la dispersion aqueuse d'agglomérats est mise en contact avec une phase stationnaire d*un liquide auxiliaire également non miscible avec l'eau de manière que les agglomérats passent dans cette phase, et finalement une phase aqueuse, sensiblement exempte d'agglomérats, est déchargée et les agglomérats sont séparés de la phase stationnaire de liquide auxiliaire par des moyens mécaniques de manière qu'aussi peu de liquide auxiliaire que possible soit entraîné par les agglomérats, tandis que tout liquide auxiliaire entraîné est remplacé si nécessaire dans le stade de séparation. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire a une masse volumique inférieure à celle de l'eau. Un. procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire qui est introduit au stade de mélange est le même que celui qui est introduit au stade de séparation. Un procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire consiste en un ou plusieurs hydrocarbures légers comme du toluène, du benzène, de l'essence ou du naphta, Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un mouvement turbulent du liquide est maintenu dans le stade de mélange, de préférence avec une puissance d'agitation comprise entre 3 et 10 ch/m . 72 11749 19 2132401 6. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on introduit au stade de mélange une quantité de liquide auxiliaire qui correspond sensiblement ou est légèrement supérieure au volume de 5 pores des particules de suie à agglomérer. 7. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire est introduit au stade de raélange dans un rapport en poids liquide/suie compris entre 2 : 1 et 6 : 1. 10 8. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension aqueuse de suie est obtenue en lavant avec de l'eau un gaz de synthèse contenant de la suie résultant de la combustion incomplète d'une matière de départ contenant des hydrocarbures et/ou 15 du carbone en un gaz contenant du CO et du H2» 9. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température dans le stade de mélange et/ou le stade de séparation est comprise entre 60°C et 160°C. 20 10. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression dans le stade de mélange et/ou dans le stade de séparation est comprise entre 1 et 15 kg/cm . 11. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le rapport en poids des quantités de liquide auxiliaire introduites par unité de temps dans l'étage de mélange et dans l'étage de séparation est compris entre 1 : 1 et 1 : 0. 12. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, 50 caractérisé en ce que le liquide auxiliaire dans la phase stationnaire constitue de 30 à 60 ^ en volume de la phase liquide présente dans le stade de séparation, 13. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le temps de séjour du liquide 55 auxiliaire dans la phase stationnaire dans l'étage de séparation est d'au moins 50 minutes. L 72 11749 20 2132401 14. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase aqueuse déchargée de l'étage de séparation est utilisé pour laver un gaz contenant de la suie, éventuellement après élimination 5 des cendres présentes dans la phase aqueuse. 15. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un appoint de liquide auxiliaire est ajouté au stade de séparation à l'interface ou près de l'interface entre la phase stationnaire du liquide 10 auxiliaire et la couche d'eau sensiblement exempte de suie qui se forme dans le stade de séparation. 16. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fait monter les agglomérats à partir de la phase stationnaire de liquide auxiliaire 15 à l'aide d'une vis d'Archimède, .vis qui est constituée par un tube ayant un angle positif de pente dans lequel une pompe à vis est prévue, cette vis allant d'un point au-dessous de la surface du liquide de la phase stationnaire jusqu'à l'extérieur de l'étage de séparation et 20 au-dessus de cette surface de liquide. 17. Un procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il y a un certain jeu entre la vis dtArchimède et le tube. 18. Un procédé selon l'une des.revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que la suspension aqueuse de suie et le liquide auxiliaire sont introduits séparément près du fond de l'étage de mélange, qui consiste de préférence en une zone de mélange allongée disposée verticalement, tandis que les agglomérats dans l'eau sont enlevés de 30 l'étage de mélange près du sommet. 19. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dispersion d'agglomérats dans l'eau est passée dans l'étage de séparation, qui consiste de préférence en une zone de séparation allongée 35 disposée verticalement, près du fond. 72 11749 21 2132401 20. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase aqueuse exempte de suie est évacuée de l'étage de séparation près du fond. 21. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que la phase aqueuse exempte de suie est évacuée de la zone de séparation à un point plus bas que celui où la dispersion d'agglomérats de suie dans l'eau est introduite dans la zone de séparation. 22. Un procédé selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que les agglomérats séparés de la phase stationnaire de liquide auxiliaire par des moyens mécaniques sont transformés en suie sèche ou en boulettes de suie sèches et qu'à cet effet ils sont dépouillés du liquide auxiliaire adhérent et lié à des températures éle- 15 vées. 23. Un procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que les agglomérats sont mis en contact à contre-courant avec de la vapeur d'eau surchauffée de manière à évaporer le liquide auxiliaire. 20 24. Un procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'on élimine le liquide auxiliaire des agglomérats en les traitant avec un gaz chaud ou de la vapeur d'eau surchauffée entre 150°0 et 350°C dans un lit fluidisé. 25. Un procédé selon l'une des revendications 22 et 23, 25 caractérisé en ce que les agglomérats et tout liquide auxiliaire entraîné sont passés sur une ou plusieurs plaques horizontales ou inclinées à température élevée et/ou à basse pression, ces plaques étant disposées intérieurement dans un récipient d'évaporateur. 30 26. Un procédé selon l'une des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que la pression durant 1'évaporation du liquide auxiliaire est égale ou inférieure à la pression dans l'étage de mélange et dans l'étage de séparation. 35 27. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que les agglomérats séparés par des moyens mécaniques sont repris dans une huile lourde d'hydrocarbures. 72 11749 22 2132401 28. Un procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que le mélange d'huile et de suie ainsi obtenu est utilisé comme charge de départ pour la combustion incomplète de gaz de synthèse. 5 29. Un procédé selon lfune des revendications 27 et 28, caractérisé en ce que les agglomérats sont passés sur une ou plusieurs plaques horizontales ou inclinées dans la partie supérieure du récipient d*évaporateur à température élevée et/ou sous pression réduite et que les 10 agglomérats sont mis en contact avec de l'huile lourde chaude dans la partie inférieure de ce récipient. 30. Un procédé selon l'une des revendications 27 à 29, caractérisé en ce que l'huile lourde d'hydrocarbures utilisée est un mazout ou un asphalte. 15 31. Un procédé selon l'une des revendications 22 à 30, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire évaporé est condensé et recyclé à l'étage de mélange et/ou à l'étage de séparation. 32. La suie sensiblement sèche ou les boulettes de suie 20 sensiblement sèches obtenues par utilisation d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 26.