Brevet FR2541674A1 — publié le 19840831

La présente invention concerne la fabrication d'un engrais granulé, plus particulièrement par traitement de vinasses. On sait que les vinasses proviennent des distille- ries vinicoles, des sucreries et des distilleries de bette- raves et de cannes Convenablement concentrées (siccité de à 60 % par exemple), il est possible de les faire br - ler dans une chaudière dont elles alimentent les brûleurs, d'une manière analogue à la liqueur noire dans les papete- ries. L'incinération des vinasses présente l'avantage d'éliminer un déchet polluant, de produire de la vapeur sous pression et de récupérer les matières minérales sous forme de cendres Ces dernières sont constituées principa- lement par des carbonates de potassium, de sodium et de calcium qui n'ont pas de valeur commerciale Par contre, les sels de potassium sous forme de sulfates peuvent être vendus comme engrais, mais ils ne représentent qu'une faible quantité des matières minérales, et sont utilisables sous forme de cendres sèches. L'invention a pour but d'obtenir les matières miné- rales utilisables comme engrais sous forme de granulés. Elle a également pour but de valoriser ces matières. L'invention a plus précisément pour objet un procédé de fabrication d'un engrais granulé, par traite- ment de vinasses, caractérisé par les étapes suivantes: on incinère les vinasses convenablement concen- trées, dans une chaudière dont elles alimentent les brû- leurs, on récupère, à la base du foyer de ladite chau- dière, les matières minérales sous forme de cendres à l'état fondu, on injecte un fluide dans lesdites cendres pour en briser la veine liquide et la disperser en gouttelettes, et l'on projette simultanément lesdites gouttelettes dans un bain d'une solution saturée de cendres. Le jet injecté dans la veine liquide est préféra- -2 - blement un jet de vapeur d'eau O D'une manière particulièrement avantageuse, l'on acidifie la liqueur de vinasses par l'acide sulfurique avant admission aux brûleurs. L'invention a également pour objet une installa- tion pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisée en ce qu'elle comprend: une chaudière à parois tubulairesformée par un foyeret un faisceau tubulaire vertical monté entre deux ballons, au moins un brûleur de liqueur de vinasses disposé dans le foyer au-dessus d'une admission d'air préchauffé, une goulotte disposée à la base du foyer pour évacuer les matières minérales sous forme de cendres à l'état fondu, un granulateur à la partie supérieure duquel débouche ladite goulotte, une buse d'injection de vapeur débouchant à ladite partie supérieure du granulateur pour briser la veine liquide de cendres et la disperser en gouttelettes. Le granulateur comprend avantageusement une cuve de trempe et de granulation, partiellement remplie d'une solution saturée de cendres, un moyen pour agiter ladite solution et les gouttelettes qu'elle reçoit, et un trans- porteur disposé le long de la paroi de fond inclinée de la cuve pour en extraire les granulés qui s'y sont formés. Le granulateur comprend en outre, une tubulure verticale ascendante d'élimination des buées; et une tubu- lure verticale descendante d'évacuation des granulés. Il est avantageusement prévu, en amont du ou des brûleurs, un réacteur pour acidifier la liqueur de vinasses par l'acide sulfurique. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en regard du dessin annexé, concernant une forme particulière de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé, donnée à titre d'exemple non limitatif. La figure unique est une vue schématique représen- tant l'ensemble de l'installation. 3 - Sur la figure, le repère 1 désigne globalement une chaudière à parois tubulaires Cette chaudière comprend un foyer 2 et un faisceau tubulaire vertical 3 monté entre deux ballons, respectivement inférieur 4 et supérieur 5. Dans les parois du foyer 2 sont montés des brûleurs, tels que 6, inclinés vers le bas et à pulvérisation assistée Ces brûleurs sont adaptés pour brûler les vinasses en provenance d'un réacteur 7 alimenté en vinasses par la tuyauterie 8 et en acide sulfurique par la tuyauterie 9 Des admissions 10 d'air préchauffé, en forme de buses par exemple, dé- bouchent dans le foyer 2 juste au-dessous des brûleurs 6. Ces admissions ceinturent le foyer 2. Les fumées sortent du foyer 2 à sa partie supérieure, traversent le faisceau tubulaire 3 suivant le sens indiqué par les flèches, puis un électro-filtre 11, avant d'être évacuées par un ventilateur de tirage 12 vers une cheminée non représentée La vapeur produite sort du ballon supé- rieur 5 par la tuyauterie 13 tandis -qu'une partie de la vapeur est prélevée par la tubulure 14 pour les besoins de l'installation elle-même Un premier besoin consiste à alimenter le réchauffeur d'air 15 qui alimente à son tour les admissions 10 précitées Un deuxième besoin consiste à-alimenter un granulateur dont il va être parlé plus explicitement ci-après. Ce granulateur, repéré 16 dans son ensemble, est constitué par une cuve de trempe 17 partiellement remplie d'une solution saturée de cendres La cuve 17 est alimentée en cendres liquides par la goulotte 18 sortant de la partie inférieure du foyer 2 La vapeur prélevée de la tuyauterie 14 alimente une buse d'injection 19 à la partie supérieure du granulateur 16 Le jet de vapeur brise la veine liquide sortant de la goulotte 18, et la disperse en gouttelettes qui sont projetées dans-la cuve 17 Un agitateur 20, réalisé sous la forme d'une hélice par exem- pie, brasse le contenu de la cuve 17 o se produit la granulation Ladite cuve présente en section transver- sale la forme d'un V dont le fond étroit supporte une chaîne transporteuse 21 qui remonte les granulés vers la 4 2541674 partie supérieure à travers la surface libre du liquide contenu dans la cuve 17 Ces granulés sont recueillis par une tubulure verticale descendante 22, tandis qu'une tubu- lure verticale ascendante 23 permet l'évacuation des buées formées sous l'effet de la légère dépression régnant au- dessus du niveau précité Un appoint d'eau continu en 24 permet de maintenir le niveau Cet appoint compense la perte d'eau par évaporation et la perte d'eau par mouil- lage des granulés, partiellement égouttés en fin de trans- port. L'acidification des vinasses par l'acide sulfurique n'est pas impérative, mais elle présente l'avantage de valoriser les cendres qui représentent environ 20 % de la matière sèche Toutefois, l'attaque des sels de potassium et de sodium ne doit être que partielle, afin d'éviter un excès d'acide libre pouvant corroder la chaudière Pendant la phase de combustion, les sels organiques et les carbona- tes sont ainsi transformés en sulfates Ces sels sortent à la base du foyer 2 à l'1 état fondu comme dans le cas d'une chaudière à liqueur noire La veine de liquide sor- tant par la goulotte 18 est à une température de l'ordre de 6000 C Cette température est fonction de la proportion des sels de potassium et de sodium dans ladite veine liquide. Il va de soi que les cendres fondues sont consti- tuées par des sulfates ou par des carbonates suivant que l'on a prévu ou non un réacteur à acide sulfurique en amont des brûleurs 6 de la chaudière. La liqueur pulvérisée dans les brûleurs 6 brûle avec l'air réchauffé à 150 'C passant dans les buses d'admission 10 A l'intérieur du granulateur 16, le mouve- ment relatif des gouttes et de la solution saturée favo- rise le refroidissement desdites gouttes La température de la solution se stabilise aux environs de 100 'C. Bien que l'invention ait été décrite en référence à une forme particulière de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée, et que des modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine. 2541674 On pourra, par exemple, faire appel à un autre fluide que la vapeur d'eau pour briser la veine de cendres liquides et la disperser en gouttelettes. D'une façon générale, on pourra remplacer tout rmoyen de l'installation décrite par un moyen techniquement équivalent. L'invention couvre donc, outre l'exemple repré- senté, ses différentes variantes d'exécution possibles dans les limites définies par les revendications. -6- REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un engrais granulé, par trai- tement de vinasses,caractérisé par les étapes suivantes on incinère les vinasses convenablement concentrées, dans une chaudière ( 1) dont elles alimentent les brûleurs ( 6), on récupère, à la base du foyer ( 2) de ladite chau- dière, les matières minérales sous forme de cendres à l'état fondu, on injecte un fluide dans lesdites cendres pour en briser la veine liquide et la disperser en gouttelet- tes, et l'on projette simultanément lesdites gouttelettes dans un bain d'une solution saturée de cendres. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le jet injecté dans la veine liquide est un jet de vapeur d'eau. 3 Procédé suivant l'une des revendications l ou 2, carac- térisé en ce que l'on acidifie la liqueur de vinasses par l'acide sulfurique avant admission aux brûleurs ( 6). 4 Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle com- prend: une chaudière ( 1) à parois tubulaires formée par un foyer ( 2) et un faisceau tubulaire vertical ( 3) monté entre deux ballons ( 4, 5), au moins un brûleur ( 6) de liqueur de vinasses disposé dans le foyer ( 2) au-dessus d'une admission ( 10) d'air préchauffé, une goulotte ( 18) disposée à la base du foyer ( 2) pour évacuer les matières minérales sous forme de cendres à l'état fondu, un granulateur ( 16) à la partie supérieure duquel débouche ladite goulotte, -7- une buse ( 19) d'injection de vapeur débouchant à ladite partie supérieure du granulateur ( 16) pour briser la veine liquide de cendres et la disperser en goutte- lettes. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le granulateur ( 16) comprend une cuve ( 17) de trempe et de granulation, partiellement remplie d'une solution saturée de cendres, un moyen ( 20) pour agiter ladite solution et les gouttelettes qu'elle reçoit, et un transporteur ( 21) disposé le long de la paroi de fond inclinée de la cuve ( 17) pour en ex- traire les granulés qui s'y sont formés. 6 Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le granulateur ( 16) comprend en outre, une tubulure verticale ascendante ( 23) d'élimination des buées, et une tubulure verticale descendante ( 22) d'éva- cuation des granulés. 7 Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est prévu, en amont du ou des brûleurs ( 6), un réacteur ( 7) pour acidifier la liqueur de vinasses par l'acide sulfurique.