Brevet FR2360513A1 — publié le 19780303

I;L est connu depuis longtemps de préparer des sulfites et des sulfites acides de mentaux alcalins et alcalino- terreux et d'ammonium en faisant passer de l'anhydride sulfureux gazeux dans des solutions ou suspensions aqueuses des hydroxydes ou carbonates correspondants. Suivant le pII auquel on ombre, on obtient soit des sulfites neutres, soit des sulfites acides. l'utilisation d'anhydride sulfureux gazeux présente cependant des inconvénients imSortants. Lorsqu'on utilise à cet effet de l'anhydride sulfureux obtenu à partir de gaz de grillage, les gaz résiduaires formés doivent titre soigneusement purifiés pour éviter de charger l'air atmosphérique d'impuretés gênantes. En outre, le rendement espace-temps n'est pas très élevé du fait de la proportion de gaz inertes dans le mélange gazeux utilisé.Si par contre on part d'anhydride sulfureux liquide, celui-ci doit d'abord autre transformé en anhydride sulfureux gazeux dans une opération préalable de vaporisation codeuse en énergie. Autre part, la chaleur de neutralisation qui apparat lors de la réaction avec les hydroxydes doit être éliminée. On se trouvait donc devant la nécessité de mettre au point un procédé économisant de l'énergie et ne posant plus de problèmes en ce qui concerne l'air évacué. On a trouvé à présent qu'il était avantageux de préparer des sulfites neutres ou acides de métaux alcalins et alcalino-terreux et d'ammonium en continu à partir de solutions ou de suspensions aqueuses d'hydroxydes de ces métaux ou d'ammonium par introduction d'anhydride sulfureux en mettant,en oeuvre plus de Q de l'anhydride sulfureux utilisé à l'état liquide. Si l'on doit fabriquer par ce procéde du sulfite d'ammo- nium neutre ou acide, on obtient des résultats particulièrement favorables en mettant en jeu aussi bien l'ammoniaque que l'anhydride sulfureux à raison de plus de 50% sous forme liquide. Dans le procédé de l'invention, la chaleur de neutralisation dégagée au cours de la réaction est consommée pour une part importante en t'rut qu'énergie de vaporisation de l'anhydride sulfureux liquide. Ceci permet d'une part de réduire fortement l'énergie de refroidissement nécessaire, et d'autre part d'éviter astre obligé de préparer d'abord de l'anhydride sulfureux sous forme de gaz dans un stade particulier du procédé.Comme par ailleurs aucun gaz étranger n'est présent, la purification de l'air évacué n'offre pas de difficultés pàrticulière,so Enfin l'anhydride sulfureux peut être introduit dans le réacteur à une concentration suffisamment forte pour que l'on atteigne des rendements espace-temps élevés. Si l'on opère à des pH supérieurs à 7,0, on prépare ainsi de façon simple des sulfites neutres, tandis que les bisulfites sont produits à des pH avantageusement compris entre 4,0 et 6,0. la température de réaction est en général comprise entre 50 et iiOOC, de préférence entre 55 et goda. Le procédé de l'invention s'effectue avantageusement dans l'appareil représenté par le dessin annexé, qui peut aussi autre utilisé pour la préparation du thiosulfate d'ammonium. Les canalisations (5) et (5a) prévues pour l'introduction de soufre restent simplement inutilisées, et le récipient (9), utilisé comme post-réacteur pour la préparation du thiosulfate d'ammonium par un procédé en deux stades, sert ici seulement de réservoir de stockage, ou encore de cristalliseur pour l'obtention de sulfites ou de bisulfites solides. la préparation des sulfites s'effectue dans le récipient réactionnel (1), dans lequel on introduit par la canalisation (2) de l'eau, par les canalisation3 (4) et Ca) de l'anhydride sulfureux, et par les canalisations (19) et (19a) de la lessive, lorsqu'on a prévu de préparer des sulfites ou bisulfites alcalins ou alcalino-terreux. Si l'on doit préparer du sulfite ou du bisulfite d'ammonium, la canalisation (19) est fermée, et l'on ajoute à la place de l'ammoniac sous forme liquide ou zeum par les canalisations (3) et (3a). Ltammorxiac liquéfié et l'anhydride sulfureux sont introduits par un diaphragme à trous au moyen d'un regllateur de pression et répartis dans la solution réactionnelle, de préférence par des tubes de répartition perforés (3d) et (4b). Ces tubes ont 60 cm de long et présentent environ 600 trous de 3 mm de diamètre. Les gaz liquéfiés peuvent aussi titre introduits séparément ou tous les deux dans la canalisation de circulation (20) faisant suite à la pompe de circulation (7) par les canalisations (3b) et (4) au moyen d'une buse à une seule substance ou à deux substances. Par la pompe de circulation (7), la solution réactionnelle est envoyée dans un échangeur de chaleur (6). Dans le procédé de l'invention, il n'est pas fa,t usage de la possibilité d'introduire également de petites quantités d'ammoniac dans le récipient (9) par le raccord (3). La solution contenant du sulfite ou du bisulfite se déversant par le dessus du réateur (1) passe dans le récipient de stockage (9) par la canalisation (ils). De ce récipient, on peut soutirer la solution ou suspension finie, aptes traversée du tamis (11), par la canalisation (10). Pour l'obtention des sulfites ou bisulfites solides, la solution est envoyée à un stade de cristallisation, ou est centrifugée directement. On peut renvoyer en tout ou partie la solution-mère ou du filtrat de la centrifugation dans le réacteur (1). Pour l'absorption de faibles quantités de gaz n'ayant pas réagi dans le réacteur (i), il est prévu un étage de lavage (12), auquel les gaz évacués arrivent par la canalisation (16). Le lavage est réalisé ici par un simple laveur à jets d'eau (13) ; il y a lieu de s'assurer, en particulier dans le cas du lavage des sulfites acides, que le liquide de lavage a une réaction alcaline. On peut donc envoyer de la lessive par la canalisation (19) ou de l'ammoniac par la canalisation (3c) et de l'anhydride sulfureux par la canalisation (4c). Il est prévu en outre une entrée d'eau par la canalisation (8). La pompe (14) fait circuler la solution de lavage par la canalisation (18) et la ramène dans le réacteur par la canalisation (1) en passant par la canalisation (i8a), L'air d'évacuation purifié quitte l'étage de lavage par la canalisation (17). Cette représentation du déroulement de la réaction montre qu'un autre avantage important du procédé de l'invention consiste en ce qu'il n'exige aucun dispositif nouveau, mais peut titre effectué aussi bien dans un appareil conçu pour la préparation du thiosulfate d'ammonium. EXEMPLE 1. Dans le réacteur (1), on introduit par heure 2050 1 d'eau, de l'ammoniac liquide sous une pression réduite de 9 à 4,3 bars et de l'anhydride sulfureux liquide sous une pression réduite de 7 à 2,4 bars. Le pH de la solution qui circule est compris entre 7,9 et 8,6 et la température est maintenue à 70-85 C. la solution de sulfite d'ammonium se déversant pardessus le réacteur (1) à raison de 3800 kg/h a une concentration de 55ç0. EXEMPLE 2. Dans le réacteur (1), on introduit 2400 l/h d'eau, de l'ammoniac liquide sous une pression de 3,1 bar; et de l'anhydride sulfureux liquide sous une pression de 3,6 bars. Le pH de la solution est de 5,3 et la température de la solution envoyée sur le réfrigérant est comprise entre 55 et 75 C. Il se forme par heure 6100 kg de solution de bisulfite d'ammonium à 75%. Le rendement espace-temps est de 2650 kg de bisulfite d'ammonium par m3 et par heure. EXEMPLE 3. Dans le reacteur (1), on introduit par heure 2250 kg de lessive de soude à 50%, et de l'anhydride sulfureux liquide sous une pression de 2,9 bars et à un pH-de 4,1. Le mélange à 600C environ se déverse dans le récipient (9) et est centrifugé. On sépare au moyen d'une centrifugeuse 1500 kg/h de bisulfite de sodium Le filtrat de centrifugation, soit environ 2500 kg/h, contient 48% de bisulfite de sodium, EXEMPTE 4. Dans le réacteur (1), on introduit par heure 1560 kdn lessive de soude à 50% et de l'anhydride Sulfureux liquide on maintenant un pH de 10,0. On centrifuge à 6500 le mélange se déversant dans le récipient (9). On obtient ainsi 1100 kg de sulfite de sodium anhydre et 1500 kg d'une solution de sulfite de sodium à 25%. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation en continu de sulfites neutres ou alcalins de métaux alcalins ou alcalino-terreux et d'ammonium à partir de solutions ou de suspensions aqueuses d'hydroxydes de ces métaux ou d'anlmonium par introduction d'anhydride sulfureux, caractérisé en ce que plus de 50% en poids de l'anhydride sulfureux utilise sont à l'état liquide. 2. Procédé de préparation en continu de sulfite d'ammo- nium neutre ou acide suivant la revendication 1, caractéris en ce que tant l'ammoniac que l'anhydride sulfureux sont utilisés pour plus de 50% en poids i l'état liquide. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendioatiolls 1 ou 2, caractérisé en ce que l'introduction des gaz liquéfiés dans la solution réactionnelle s'effectue au moyen de tubes perforés.