Brevet FR2273765A1 — publié le 19760102

L'invention concerne, en général, la préparation de carbonate de métaux alcalins. Plus précisément, l'invention a pour objet un nouveau procédé et un nouveau dispositif de préparation d'un carbonate de métal alcalin, tel que le carbonate de sodium, en faisant réagir un gaz contenant du gaz carbonique C02 avec une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin, tel que l'hydro oxyde de sodium. Un des procédés courant de préparation d'un carbonate de métal alcalin est habituellement désigné sous le nom de procédé à contre-courant, tel que mentionné dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 202 477. Le mode de préparation décrit dans ce brevet consiste à verser une solution aqueuse renfermant un alcali sur un milieu de garnissage disposé dans une tour verticale. En s'écoulant verticalement et au travers du garnissage, la solution d'alcali est mise en contact avec un écoulement de gaz ascendant renfermant du gaz carbonique C02. Le procédé à contre-courant présente de nombreux inconvénients, en ce qui concerne sa réalisation industrielle. Un premier inconvénient du système à contre-courant est la nécessité d'avoir un rapport (gaz/taux d'écoulement liquide) précisément équilibré afin d'obtenir un degré raisonnable d'utilisation du C02 contenu dans le gaz réagissant. Par exemple, pour obtenir un taux élevé de transformation de la solution d'alcali en une solution de carbonate, il est nécessaire d'utiliser des tours de hauteur très élevée ou des groupes de tours disposées en série. Une tour de hauteur très élevée présente l'inconvénient d'utiliser plusieurs plateaux pour répartir l'écoulement descendant de la solution dans le garnissage. Ces plateaux de répartition représentent un obstacle pour l'écoulement gazeux ascendant et augmente ainsi de façon sensible la perte de charge de l'écoulement gazeux dans la tour.En fait, la perte de charge dans une tour verticale est généralement suffisamment importante pour exiger l'emploi de plusieurs ventilateurs soufflants et d'une certaine quantité d'énergie nécessaires au déplacement des gaz à l'intérieur de la tour. En plus du facteur de la pression des gaz dans une tour verticale, un autre inconvénient réside dans le fait qu'une quantité minimum de la solution d'alcali est nécessaire pour mouiller complètement le matériau de garnissage. C'est ainsi que le taux d'écoulement liquide est un facteur critique pour l'obtention du produit carbonaté désiré. Une autre difficulté du procédé à contre-courant réside dans le fait qu'une certaine quantité du milieu aqueux est généralement entrainée par le gaz effluent, à cause de la force motrice relativement élevée de ce gaz. De façon générale, le procédé de l'invention consiste a injecter de façon continue un gaz renfermant du C02 dans une enceinte tubulaire contenant un matériau de garnissage. Le flux de gaz est soumis å un écoulement horizontal au travers de l'enceinte et simultanément une solution aqueuse renfermant un hydroxyde de métal alcalin est aussi, injectée en continu dans l'enceinte et soumise 21 un écoulement horizontal au travers de ladite enceinte. Pendant que la solution d'hydroxyde de métal alcalin s'écoule a l'intérieur de l'enceinte, une certaine quantité du liquide est continuellement recyclé verticalement vers le bas a l'intérieur du matériau de garnissage, de telle sorte qu'il soit mis en contact avec le flux de gaz s'écoulant horizontalement. La réaction due a la mise en contact de l'écoulement gazeux et de l'écoulement liquide donne une solution aqueuse-d'un carbonate de mental alcalin. Une certaine quantité de la solution de carbonate est soutiré de façon continue a partir de l'enceinte et exwnenée dans un dispositif de récupération du produit solide. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant a titre l'illustration sans aucun carac tére limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 représente une élévation latérale, partiellement en coupe, d'un mode de réalisation du dispositif de carbonatation selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe du dispositif de carbonatation, selon II-II de la figure 1 - la figure 3 est une coupe du dispositif de carbonatation, selon III-III de la figure 1 La figure 1 représente un mode de réalisatioh préféré du dispositif de carbonatation selon l'invention Le corps du dispositif de carbonatation est défini, de façon générale, par une enceinte tubulaire de forme allongée 10, qui présente une paroi inférieure 11, des parois latérales 12 et 13 (ces dernieres étant représentées sur les figures 2 et 3) et une paroi superieure 14. Dans le mode de réalisation représenté ici, la longueur de l'enceinte 10 est de l'ordre de 18,3 m, longueur mesurée entre les points A et B de la figure 1. En coupe transversale, l'enceinte a une largeur de 0,61 m et une hauteur de o,76 m. Plus présicément, l'unité de carbonatation complète est composée de 3 sections adjacentes, chaque section ayant une longueur d'environ 6,09 m. Bur simplifier le dessin, une seule section entière de l'unité de carbonatation a été représentée. La section entière représentée sur la figure 1 est la partie de l'unité de carbonatation située entre les points A et C. Plusieurs pieds 15 disposés à la périphérie supportent l'enceinte 10 à une faSble hauteur au-dessus du sol. La solution d'alcali à carbonater, comme représenté en 16, pénètre dans l'en- ceinte 10 par 11 organe d'admission 17. Comme représenté sur la figure 1, l'organe d'admission 17 est positionné à l'extrémité gauche de 11 enceinte 10. Pour réaliser une surface de contact liquide-gaz, l'enceinte 10 est remplie jusqu a une épaisseur de 11 ordre de 0,61 m avec une couche inférieure d'un milieu de garnissage conventionnel 18.Un matériau de garnissage convenable est constitué d'un garnissage therm oplastique conventionnel du type Wchargeable à g Le matériau de garnissage préféré utilisé pour constituer la couche inférieure est du polypropylène (dimension = 9,52 cm). Pour améliorer la surface de contact gaz-liquide, une seconde couche l8a de matériau de garnissage en polypropylène (dimension = 5,08 cm) est disposée sur la couche de garnissage correspondant à la dimension de 9,52 cm. La couche supérieure du garnissage a une épaisseur de 15,2 cm, s'étend jusqu'à la paroi supérieure 14 et entoure les tuyaux d'alimentation 22b (qui sont décrits de façon plus détaillée ci-après), remplissant ainsi la zone de contact gaz-liquide, pour empêcher "un cour-circuit" du courant gazeux au sommet du garnissage. Le gaz renfermant du C02 pour la carbonatation de la solution aqueuse d'alcali 16 passe dans l'enceinte 10 par un organe d'admission 19. L'organe 19, comme représenté sur la figure 1, est positionné à l'extrémité droite de l'enceinte 10. En péné trant dans l'enceinte 10, le gaz S s'écoule de la droite vers la gauche à l'intérieur de î'enceinte, comme représenté sur la figure 1. Le gaz appauvri est évacué par une cheminée ouverte 20, située au-dessus de l'organe d'admission 17. Un taux élevé de transformation de la solution renfermant l'alcali en produit carbonaté est obtenu par le recyclage continu du liquide au travers de L'écoulement gazeux horizontal. Les moyens de recyclage du fluide sont constitués par plusieurs unités de distribution.Chaque unité de distribution comprend une pompe 21 et un dispositif de distribution, désignés dans son ensemble par 22. Deux unités de distribution sont prévues pour chaque section de 6,09 m de ltenceinte 10, de sorte que le dispositif de carbonatation complet comporte au total 6 unités de distribution. La solution 16 pénétrant dans l'enceinte 10 par ltorgane 17, forme une entrée de liquide entrathant un écoulement horizontal du liquide en direction de l'extrémité opposée de l'enceinte. Une partie de cet écoulement de liquide 16 est soutirée de façon continue par chaque pompe 21 à travers un organe 23 en forme de Y, connecte à chaque pompe. A partir de la pompe 21, le liquide est refoulé vers le haut par le conduit d alimentation 24 dans le collecteur 22a, à partir duquel il est distribué dans les 4 tuyaux d'alimentation 22b. A partir du tuyau d'alimentation 22b, le liquide est dirigé vers le bas en forme de Jets, au travers dtune série de petits orifices 25 situés dans la partie inférieure des tuyaux d'alimentation. C'est ainsi que, dans le dispositif de carbonatation selon l'invention, le liquide de recyclage 16 est divisé en plusieurs écoulements séparés, qui sont pulvérisés en continu verticalement vers le bas au travers du garnissage 18 et du débit de gaz stécoulant horizontalement. Le contact croisé de l'écoulement du liquide avec le gaz réalise ainsi le meme effet que si le liquide passait plusieurs fois à travers un écoulement de gaz donné. Cette technique permet une carbonatation sensiblement plus élevée du liquide réagissant que ce qu'il est possible d'obtenir par le procédé à contre-courant. A l'extrémité droite de l'enceinte 10, un déversoir 28 est positionné à la Jonction de- 1 t organe de toute 27 et de la paroi inférieure 11 de l'enceinte 10. "e déversoir 26 sert à maintenir un niveau constant de liquide dans l'enceinte 10 de 11 ordre de 20,3 à 25,4 cm. Un grillage 28 est logé entre 11 extrémité supériaze du déversoir 28 et-la paroi supérieure 27a de l'organe de tete 27. Le grillage réalisé de préférence à partir de fils de fer ou d'un matériau similaire empoche le matériau de garnissage de tomber dans la partie collecteur 27b dé l'organe de tete 27. Quand le niveau de la solution 16 dépasse la bordure supérieure du déversoir 26, la solution s'écoule dans la partie 2TD du déversoir. Bien que cela ne soit pas une caractéristique essentielle, il est préférable de munir la bordure supérieure du déversoir 26 d'une rainure centrale 26a. De la partie déversoir 27b de l'organe de texte, la solution est envoyée dans la pompe 21a située à l'extrémité de l'en- ceinte, par le conduit 29. De la pompe 21a, la solution est refoulée vers la partie supérieure de l'enceinte par le conduit d'alimentation 24a, le collecteur 22a et les tuyaux d'alimentation 22b, afin d'être recyclés dans 11 enceinte 10, de la même manière que ci-dessus décrit. Une partie de la solution aqueuse carbonatée est prélevée par un tuyau secondaire 30, qui emmène la solution dans un dispositif approprié (non représenté) permettant la récupération du produit solide carbonaté.La quantité de liquide carbonaté prélevée par le tuyau secondaire 30 est commandée par une valve pneumatique actionnée par un moteur (non représenté) disposée sur le tuyau 30. La valve disposée sur le tuyau 30 est pendant le fonctionnement, actionnée par un contrale de niveau de pression différentiel, fixé sur le déversoir 27b pour contrôler le niveau de la solution carbonatée 16 qui s'écoule au-dessus du déversoir. Certaines conditions opératoires et détails de structure seront maintenant décrits. fl est bien entendu que la réalisation de l'invention ne peut être limitée aux détails précis et aux conditions décrites ci-dessous. Le procédé et le dispositif ici décrits sont particu lièrement bien adaptés d la production de carbonate de métaux alcalins, teAsque le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, et le carbonate de lithium. La préparation de carbonate de sodium représente un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention. Dans la préparation de carbonate de sodium, une solution préférée renfermant un métal alcalin est constituée par l'effluent d'une cellule d électrolyse de saumure ou d'eau de mer, qui renferme de l'hydroxyde de sodium. Le gaz de carbonatation préféré est le gaz d'échappement obtenu à partir de la combustion de méthane qui renferme généralement de l'ordre de 8 à 10 ss de C02 en volume. Dans la combustion permettant d'obtenir le gaz d'échappement, le mélange de fuel et d'air doit être ajusté afin d'obtenir principa- lement du C02, sans qu'il y ait une quantité excessive d'oxyde de carbone GO. L'oxyde de carbone GO est un gaz réducteur, qui a un effet nuisible sur la carbonatation désirée de la solution alcane. Pour le dispositif de carbonatation á flux croisés selon l'invention, les calculs du coefficient de transfert de masse sont basés sur l'équation générale relative au dispositif de carbonatation d'une tour verticale. L'équation générale qui est mentionnée dans la littéra- ture (E.E Ludwig "Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants", Gulf Publishing, Houston, volume II, pages 180185) est la suivante : n ZA #Plm dans laquelle : KGa = coefficient de gaz, exprimé an (2,2 kg. moles/h/28,3 l*/atm.) n = quantité de C02 absorbée, exprimée en (2,2 kg. moles/h.) A - surface de la section transversale de la tour, exprimée en en (0,93m2) Z = hauteur de la section du garnissage dans la tour exprimée en (0,305 m) #Plm = Moyenne logarithmique de la pression partielle de gas à l'admission et à l'échappement exprimée en atmosphère. fa = est la fraction effectivement mouillée du garnissage. Comme le débit de gaz et le débit de liquide dans 1. dispositif de carbonatation à flux croisés occupent chacun une surface d'écoulement différente, c'est-à-dire que les courants sont perpendiculaires entre eux, les taux respectifs de débit gaxe@x et de débit liquide peuvent être établis indépendamment l'un de l'amtre. Pour cette raison, le coefficient de transfert de masse d@me le dispositif de carbonatation à flux croisés est calculé à pertir d'une version modifiée de 11 équation s'appliquant au, dispositif à tour verticale. L'équation modifiée est la suivante : KGa L/G Tgaz = # #0,193 # #0,953 1,29 9,92 704 dans laquelle : KGa= coefficient de gaz en (2,2 kg. moles/h/28,3 1./atm.) L = taux de recyclage de liquide an (0,454 kg/h/0,093 m2) G = taux de charge de gaz en (0,454 kg/h/o,093 m2) L/G = rapport de la quantité de liquide mise en contact avec le gaz en passant à l'intérieur du dispositif de carbonatation ; Tgaz = température du débit de gaz. Les paramètres spécifiques pour la détermination du coef- ficient du transfert de masse applicable à un dispositif de carbo natation à flux croisés de cette invention sont généralement les suivants : A - Le taux de recyclage du liquide (L) doit être audessus d'une valeur minimum de 11 ordre de 1130 kg./h./0,093 m2 pour "mouiller" suffisamment le milieu de garnissage, De préférence la gamme de variation est de l'ordre de 2270 kg./h./0,093 m2 à 3180 kg./h./0,093 m2. Pour le recyclage du liquide, le facteur de surface est obtenu à partir de la surface de la paroi inférieure 11 de l'enceinte 10 exprimée en (0.093 m2).Dans la pratique, le dispositif de carbonatation à flux croisés a fonctionné avec un taux maximum de recyclage de liquide de l'ordre de 4090 kg/h./0,093m2 avec une nette amélioration du coefficient de transfert de masse0 B - Le taux de charge en gaz (G) préféré est de l'ordre de 182 kg./h./0,093 m2à 364 kg./h./0,093 m2 afin de réduire la perte de pression dans le dispositif de carbonatation. Le facteur de surface pour le taux de charge en gaz est fonction de la section transversale de l'enceinte 10. La perte de charge moyenne dans le dispositif de carbonatation a été de l'ordre de o,o64 cm à 0,128 cm d'eau pour 30,5 cm de longueur de garnissage, lorsqu'on utilise un garnissage de polypropylène comme mentionné ci-dessus. Bien évidemment, la perte de charge dans le dispositif de carbonatation variera selon le type et la dimension du matériau de garnissage utilisé. G - Le rapport (L/G) liquide sur gaz est la quantité de liquide mise en contact avec le gaz lorsque le gaz s'écoule horizontalement à l'intérieur de l'enceinte. Le taux de transfert de masse est bien évidemment fonction du rapport liquide/gaz, c'est å-dire que l'accroissement du taux de liquide ou dutaux de gaz accroftra le taux de transfert de masse. Une valeur minimum préférée pour ce rapport est de l'ordre de 6 à 7. D - La température moyenne des gaz d'entrée est de ltor- dre de 18,3 à 149 G avec une température de sortie des gaz de l'ordre de 71,1 C à 76,70 C. Dans ces gamines de température, il a été possible d'obtenir un taux de carbonatation, (c'est-à-dire un taux de transformation de la solution de NaOH en Na2CO3), de l'ordre de 85 à 100 %.Cependant, comme le taux de transfert s 'ac- croit en opérant à des températures plus élevées, on considère comme possible ltobtention d'une carbonatation à 200 % dans le dispositif de carbonatation à flux croisés c'est-à-dire la transformation de la solution de NaOH en solution de NaHCO3. Dans ce dispositif de carbonatation, le taux de recyclage du liquide et le taux de charge de gaz sont directement fonction de la stoechiométrie de la carbonatation de la solution renfermant l'alcali. Comme la concentration en C02 dans la phase d'admission et de sortie des gaz constitue la force motrice pour le transfert de masse, cette concentration détermine directement le volume de l'unité nécessaire pour une quantité donnée de carbonatation, par exemple, 100 % de carbonatation ou plus. Cette unité est réalisée pour carbonater complètement une quantité de ltordre de 136 kg/h de NaOH à partir de 102 kg/h de CO2 pour un courant gazeux à 10 % en volume. Dans ce cas, le taux de débit de CO2 représente de tordre de 136 % de la valeur stoechiométrique.Dans la mise en oeuvre actuelle, cependant, cette unités a carbonaté jusqu'à 150 kg/h environ de NaOH à partir d'un taux de débit de CO2 représentant 110 % de la valeur stoechiométrique. Il sera ainsi constat8, que le taux de recyclage liquide et le taux de charge de gaz peuvent être considérablement réduits en-dessous de la valeur limite calculée, tout en obtenant malgré, tout un taux de carbonatation acceptable b condition de maintenir un rapport stoechiométrique convenable entre le débit liquide et le débit gazeux. Cette caractéristique du dispositif de carbonatation à flux croisés permet une souplesse de fonctionnement qui représente un net avantage par rapport aux unités de carbonatation à tour verticale de l'état de la technique. Par exemple, dans un dispositif de carbonatation à flux croisés, le paramètre dit "taux de sous-fonctionnementn (c 'est-à-dire la possibilité pour l'unité de fonctionner au-dessous de sa capacité maximale), nta pratiquement aucune limite.Dans une tour de carbonatation verticale, cependant, le taux de débit liquide doit ttre maintenu à un minimum critique afin de wmouiDler" suffisamment le garnissage. En ce qui concerne la structure, l'enceinte 10 est réa usée à partir d'une t81e d'acier de o,64 cm dtSpaisseur. De pré férence, l'enceinte est garnie à l'intérieur avec une résine époxy, ou un matériau chimiquement inerte similaire. Le gaz renfermant du C02 est obtenu à partir de la combustion de méthane dans une conduite en acier inoxydable qui est reliée à l'organe d'admission 19. Un ventilateur soufflant est installé dans la conduite d'admission de gaz (non représentée) au-dessus de l'organe 19 pour déplacer les gaz à l'intérieur de l'enceinte 10. Les pompes 21 assurant le recyclage de la solution carbonatée 16 au travers du garnissage 18 sont des pompes de circulation conventionnelles.Pour l'unité de carbonatation selon l'invention qui mesure 0,61 mètre de largeur, 0,76 mètre de hauteur et 18,3 mètres de longueur, les pompes utilisées sont deux outrois pompes tSherzer". La capacité de pompage des pompes de recyclage dépendra du volume de l'unité de carbonatation et du taux de recyclage désiré de la solution de carbonate. De nombreuses modifications du dispositif décrit cidessus pourront être réalisées, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, comme variante de réalisation des tuyaux d'alimentation décrits ci-dessus, le liquide renvoyé depuis le bas du dispositif de mise en contact gaz-liquide vers son sommet, est refoulé dans des réservoirs situés au-dessus du garnissage et l'eau s'écoule au travers du garnissage à partir des nombreux orifices pratiqués dans les parois inférieures des réservoirs. ExemPles I et II Un appareil de carbonatation de 61 cm de large, 76 cm de haut et 18,3 m de long, construit comte ci-dessus indiqué, a été utilisé pour deux expériences dans lesquelles l'effluent d'une cellule de chloration comportant de l'eau, de l'hydroxyde de sodium et du chlorure de sodium a été chauffé et introduit à uee extrémité de l'apparei1 de carbonatation pendant que simultanément un courant gazeux contenant du gaz carbonique GO2 était introduit à l'extrémité opposée de l'appareil et mis en contact avec la solution de 1'effluent de cellule. Le produit carbonate de sodium a été soutiré en continu pendant chaque essai Les résultats des deux essais ont été donnés dans le tableau ci-après : TABLEAU Exemple 1 Exemple 2 Taux d'alimentation en effluent de cellule (kg/min) 15,7 11,9 Taux d'alimentation en gaz introduit (kg/heure/m2) 2980 2730 Température du gaz introduit ( C) 58,3 50,0 Taux de recirculation du liquide (kg/heure/m2) P - 1 * 44000 43800 P - 2 * 35000 35200 P - 3 * 35300 35300 P - 4 * 40900 38800 P - 5 * 36300 38600 P - 6 * 30900 32000 Analyses (% en poids) Alimentation en hydroxyde de sodium 8,58 10,6 Alimentation en chlorure de sodium 16,71 16,7 Alimentation en eau 74,71 72,7 Bicarbonate de sodium de l'effluent 0,09 0,13 Chlorure de sodium de l'effluent 15,39 15,7 Carbonate de sodium de l'effluent 10,17 12,7 Eau de l'effluent 74,36 71,47 Taux du produit effluent (kg/min) 15,2 12,7 * Les taux de recirculation correspondant à P - 1 jusqu'à P - 6 sont ceux de six pompes disposées sur toute la longueur de l'appareil de carbonatation. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de préparation d'une solution aqueuse de carbonate d'un métal alcalin, caractérisé par le fait : a) - que l'on injecte en continu à l'intérieur dune enceinte tubulaire disposée horizontalement, qui contient un matériau de garnissage, un courant gazeux renfermant du gaz carbonique CO2, la température d'admission du courant gazeux étant comprise entre 18,3 et 1490 C ; b) - que l'on soumet le courant gazeux à un déplacement horizontal au travers du matériau de garnissage contenu dans l2en- ceinte à un débit compris entre 182 et 364 kg/h/O,093 m2, rapporté à la section transversEle de ladite enceinte ;; c) - que l'on injecte en continu un courant de solution aqueuse renfermant un hydroxyde de métal alcalin à l'intérieur de l'enceinte tubulaire et que l'on soumet le courant aqueux à un déplacement horizontal à l'intérieur de l'enceinte, à contre-courant dudit courant gazeux ;; d) - que l'on recycle en continu une partie du courant aqueux contenant l'hydroxyde de métal alcalin au travers du maté- riau de garnissage dans une direction perpendiculaire au courant gazeux qui se déplace horizontalement, pour obtenir une solution aqueuse d'un carbonate de métal alcalin, l'écoulement aqueux étant recyclé à un débit de l'ordre de 2270 kg/h/0,093 m2 à 3180 kg/h/ 0,093 m2 rapporté à la surface de la paroi inférieure de l'enceinte, et e) - que l'on soutire en continu une partie de ladite solution de carbonate de métal alcalin hors de l'enceinte tubulaire. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydroxyde de métal alcalin contenu dans le courant aqueux en écoulement est l'hydroxyde de sodium et que la solution de carbonate de métal alcalin est une solution de carbonate de sodium. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydroxyde de métal alcalin contenu dans le courant aqueur en écoulement est l'hydroxyde de potassium et que la solution de carbonate de métal alcalin est une solution de carbonate de potassium. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydroxyde de métal alcalin contenu dans le courant aqueux en écoulement est l'hydroxyde de lithium et que la solution de carbonate de métal alcalin est une solution de carbonate de lithium. 5 - Appareillage pour produire un carbonate de métal alcalin, caractérisé par le fait qu'il comporte : a) - une enceinte tubulaire allongée positionnée horizontalement et renfermant un matériau de garnissage ; b) - un moyen d'admission de gaz situé à une extrémité de l'enceinte pour l'introduction dans l'enceinte d'un courant gazeux renfermant du gaz carbonique C02 ; c) - un moyen d'admission de liquide situé à l'extrémité opposée de l'enceinte pour introduire dans l'enceinte une solution aqueuse renfermant un hydroxyde de métal alcalin ;; d) - des moyens de pompage reliés à l'enceinte tubulaire pour soutirer en continu à partir de 11 enceinte une partie de la solution renfermant l'hydroxyde de métal alcalin e) - des moyens de distribution reliés aux moyens de pompage et disposés dans l'enceinte au-dessus du matériau de garnissage pour recycler une partie de la solution renfermant l'hydroxyde de métal alcalin verticalement vers le bas à travers le matériau de garnissage et le courant gazeux pour produire ainsi une solution aqueuse d'un carbonate de métal alcalin ; f) - un moyen d'évacuation de liquide relié à l'enceinte tubulaire et situé à l'extrémité de l'enceinte qui est opposée à celle qui comporte le moyen d'admission, pour soutirer une partie de la solution de carbonate de métal alcalin hors de l'enceinte tubulaire. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'hydroxyde de métal alcalin contenu dans la solution aqueuse est l'hydroxyde de sodium et que la solution de carbonate de métal alcalin est une solution de carbonate de sodium.