Brevet FR2143898A1 — publié le 19730209

La présente invention concerne un procédé de séparation de gaz sulfhydrique d'une solution contenant un du sulfure de métal alcalin à l'aide d'un bicarbonate de métal alcalin, procédé selon lequel on fait réagir le bicarbonate et le disulfure l'un avec l'autre dans un réacteur vertical à plateaux multiples dans lequel on admet de la vapeur d'eau. Cette technique est principalement étudiée en vue de son application à des procédés de récupération de produits chimiques de digestion dans l'industrie de la cellulose. La réaction chimique (I) qui intervient dans ce procédé est la suivante MeRS + MeECO3 = Se2COj + h S (I) (Me désigne un métal alcalin). Cette réaction est déjà connue et est notamment décrite dans le brevet finlandais N 34.740 et le brevet suédois H0 87.096. Cependant, cette réaction (I) ne peut être utilisée telle quelle en raison de la réaction compétitive (II) qui intervient et qui consomme le bicarbonate 2KeEC 3 = Me2CO3 + C 2 (II) Les équilibres des réactions (I) et (II) sont tels que le mélange gazeux en équilibre avec la solution contient davantage d'anhydride carbonique que l'hydrogène sulfuré. Il en résulte des pertes en anhydride carbonique et une demande accrue de bicarbonate, si bien que le procédé n'est plus économique. Ia présente invention est fondée sur la constatation selon laquelle la réaction (I) est beaucoup plus rapide que la réaction (II). On a tiré parti de ce phénomène en réglant la durée au cours de laquelle la solution de réaction demeure dans chaque stade d'équilibre à une valeur suffisamment brève pour ait que la décomposition thermique du bicarbonate n' pas le temps de progresser. En vue d'empocher la dilution de la solution de réaction, on introduit le bicarbonate dans le réacteur sous forme d'une bouteille de cristaux. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'in~ vention, on réalise l'opération sous pression réduite. le déroulement du procédé selon l'invention est comme suit On introduit la solution contenant le disulfure dans un réacteur chimique d'un modèle coflu, par exemple une tour à plateaux multiples, cette admission se faisant sur le plateau supérieur de ladite tour. En mtme temps, la vapeur d'eau s'écoule à travers la tour de bas en haut. On admet également la solution de bicarbonate sur le plateau supérieur de la tour. La réaction (I) atteint son point d'équilibre sur ce plateau en libérant une quantité correspondante d'hydrogène sulfuré. En féglant la durée de séjour du liquide sur ce plateau à une brève valeur, on fait en sorte que la réaction (II) n'a pratiquement pas le temps d'avoir lieu.Le liquide descend sur le second plateau de la tour et le mécanisme décrit ci-dessus est répété. le r8le de la vapeur d'eau admise dans la tour est dê réduire la pression partielle de l'hydrogène sulfuré dans la tour. On soutire la vapeur d'eau à un stade ultérieur du procédé par condensation. Par le procédé décrit, l'hydrogène sulfuré peut être libéré à très forte concentration, de plus de 75 ffi en volume,, par la réaction (I) à partir d'une solution contenant un sulfure; le gaz qu5 sort du réacteur ne contient que 5 à 10 % d'anhydride carbonique ou même moins. Pour démontrer l'efficacité du pDocé- dé, on indique ci-dessous quelques uns des paramètres opératoires d'une installation à grande échelle qui fonctionne selon le procédé de l'invention. On alimente la tour de réaction avec une solution de disulfure de sodium et de bicarbonate de sodium à un débit de 13 m3/h, la teneur en disulfure étant de 2,7 moles/l. En même temps, on introduit dans la tour une bouillie de cristaux de bicarbonate de sodium à un débit de 7 m3/ht la teneur en bicarè bonate dans cete bouillie étant d'environ 2,5 moles/l. La quantité d'hydrogène sulfuré libéré dans la tour de réaction est alors de 250 Nm3/h et la quantité d'anhydride carbonique est d'environ 20 Nm3/h. La pression absolue dans le réacteur est d'environ 0,7 bar. (Nm3 = mètre cube sous pression atmosphérique et à température ambiante). REVENDICATIONS 1. Procédé de séparation de gaz sulfhydrique concentré à partir d'une solution contenant un disulfure de métal al calin, en utilisant un bicarbonate de métal alcalins selon lequel it fait réagir le bicarbonate avec le disulfure dans un réacteur vertical & plateaux multiples dans lequel on admet de la vapeur d'eau, caractérisé en ce que la durée de séjour de la solution de réaction à chaque stade d'équilibre dans le réacteur est réglée à une valeur suffisamment faible pour que la décompo sltlon thermique du bicarbonate n pratiquement pas le temps de se dérouler. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on intoduit le bicarbonate dans le réacteur sous forme d'une bouillie de cristaux. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la réaction a lieu sous pression réduite.