Brevet FR2577441A1 — publié le 19860822

Dispositif perfectionné de désorption de charbon actif. La présente invention concerne un dispositif perfec- tionné de désorption du charbon actif. Dans les procédés de récupération de solvant à l'aide de charbon actif, on régénère ce dernier par traitement à l'aide de vapeur d'eau. La quantité totale de vapeur nécessaire pour désorber le charbon actif est de l'ordre de 3 à 8 kg de vapeur par kilogramme de solvant récupéré. La vapeur d'eau sortant de l'appareil o a eu lieu la désorption du charbon actif est condensée et admise dans un décanteur o a lieu une démixtion entre l'eau et le solvant lorsque ces deux constituants ne sont pas miscibles. Lorsque le solvant récupéré est miscible avec l'eau, le décanteur est remplacé par un système de séparation approprié tel que distillation, extraction liquide-liquide... Le solvant est récupéré et l'eau peut être recyclée soit, généralement après traitement dans la chaudière o l'on produit la vapeur, soit, au moins en partie,dans le condenseur. On a déjà signalé l'intérêt d'utiliser des thermo- compresseurs (éjecteurs) dans des installations de ce type. Ces thermocompresseurs reçoivent de la vapeur d'eau sous une pression de 8 à 16 bars en provenance de la chaudière; cette vapeur se détend dans le thermocompresseur et entraîne de la vapeur d'eau (pure ou impure) qui provient du liquide situé dans le condenseur o il a servi de liquide d'échange indirect. Si l'on étudie le cycle de désorption du charbon actif par la vapeur d'eau, on constate que dans une première phase la vapeur sert à chauffer la masse de charbon actif et pendant cette phase aucun produit ne sort de l'appareil. Puisdans une deuxième phase, on constate qu'il sort de l'appareil de désorption un mélange vapeur riche en solvant désorbé qui très souvent présente une tempé- rature de condensation trop basse pour que la tension de vapeur en résultant soit reprise par le thermocompresseur. Enfin, dans une troisième phase, le mélange sortant de l'appareil de désorption devient de plus en plus riche en eau et de ce fait se condense à une température assez élevée pour que la tension de vapeur qui en résulte soit suffisante pour amorcer l'entraînement de cette vapeur par le thermocompresseur. Pendant la deuxième phase de la désorption, il est possible d'amorcer le thermocompresseur par un appoint supplémen- taire momentané de vapeur. Mais cette solution simple ne semble pas économiquement intéressante. Il a été trouvé,et c'est là l'objet de la présente invention,que l'on pouvait très tôtdans cette seconde phase de désorption,amorcer le thermocompresseur (éjecteur) en utilisant un second thermocompresseur qui est alimenté en vapeur sous 8 à 16 bars à partir de la chaudière et raccordé sur un condenseur, et qui débite sur l'aspiration du premier thermocompresseur, ledit second thermo- compresseur pouvant être court-cfiuitg à la fin de ladite seconde phase de désorption. De préférence, selon l'invention, ce second thermo- compresseur a son aspiration raccordée sur un second condenseur monté en série avec un premier condenseur qui est lui même relié à l'aspi- ration du premier thermocompresseur. Ce deuxième condenseurfonctionnant à une température inférieure au premier, condense ainsi de la vapeur d'eau qui s'est enrichie en solvant dans le premier condenseur. L'invention sera mieux comprise en se référant aux exemples non limitatifs ci-joints qui illustrent deux modes de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente un schéma d'une installation classique de désorption du charbon actif. La figure 2 représente un schéma d'une installation de désorption du charbon actif analogue à l'installation de la figure 1 mais munie du dispositif selon la présente invention. La figure 3 représente le schéma d'une installation perfectionnée dans laquelle on utilise une recirculation de l'eau impure au niveau des condenseurs. Sur le schéma 1 on a fait figurer: - en 1 la chaudière productrice de vapeur, cette chaudière classique produit avantageusement une vapeur sous environ 8 à 16 bars de pression; - en 2 un éjecteur dans lequel, en provoquant une détente de 8 à environ 1 à 1,5 bar de la vapeur en provenance de la chaudière, on entraîne de la vapeur à basse pression provenant par la tuyauterie 3 de l'échangeur thermique indirect; - en 4 l'adsorbeur; dans cet adsorbeur le solvant adsorbé sur le charbon actif est désorbé par de la vapeur d'eau provenant de l'éjecteur 2. Les distillats (mélange de vapeur d'eau et de vapeur de solvant) sortent de cet adsorbeur par la canalisa- tion 5. Les vapeurs sortant de l'adsorbeur par la canalisa- tion 5 sont admises dans un échangeur thermique indirect 6 qui peut être avantageusement du type à film liquide à bon coefficient d'échange. Dans cet échangeur, les vapeurs provenant de 5 sont utilisées pour vaporiser l'eau impure admise par ailleurs dans ledit échangeur. Pour assurer cette vaporisation, on doit opérer sous un vide partiel de sorte que la pression de la vapeur sortant de l'échangeur thermique indirect 6 est comprise entre 0,1 et 1 bar et de préférence entre 0,5 et 0,8 bar; ce vide partiel est bien évidemment assuré par l'éjecteur 2. Les distillats provenant de 5 et non utilisés dans l'échangeur 6 finissent de se condenser dans un condenseur réfrigérant indirect 7 et le liquide refroidi obtenu est admis dans le décanteur 8 o, par simple décantation, il se forme une couche de solvant que l'on évacue et une couche d'eau-impure, c'est-à-dire une eau qui, du fait qu'elle contient encore une certaine proportion de solvant, est impropre pour une utilisation directe dans la chaudière 1. L'eau impure provenant du décanteur est stockée dans un bac de stockage 9. L'eau impure provenant du bac de stockage 9 est ren- voyée, au moins pour partie, à l'échangeur thermique indirect par la canalisation 10; mais ladite eau peut également être renvoyée à la chaudière 1 après traitement si nécessaire. Sur le schéma 2, on a fait seulement figurer les dispositifs 1 (chaudière) , 2 (thermocompresseur, c'est-à-dire éjecteur), 4 (désorbeur du charbon actif), 6 (échangeur thermique indirect) et on y a ajouté le dispositif selon l'invention, a savoir - un second thermocompresseur (injecteur) 11 qui est alimenté à travers la vanne 14 par de la vapeur en provenance de la chaudière 1 et qui aspire à travers la vanne 15 la vapeur située dans l'échangeur 6; ce second injecteur est relié par l'intermédiaire de la vanne 17 avec l'aspiration du premier injec- teur 2. Lorsque le second thermocompresseur 11 est en fonctionne- ment les alimentations du premier thermocompresseur en provenance de la chaudière et de l'échangeur sont coupées grâce aux vannes 13 et 16. Sur le schéma 3, on a représenté un dispositif perfectionné comprenant: une chaudière à vapeur 1, - un éjecteur 2 alimenté à partir de la chaudière et aspirant la vapeur provenant de l'échangeur indirect 6, - le désorbeur 4 à charbon actif, - l'échangeur indirect 6, - un autre échangeur indirect 7, - un bac de décantation (décanteur) 8, - un bac de stockage 9 qui reçoit l'eau impure provenant du décanteur 8 et qui, par l'intermédiaire de la tuyauterie 14,envoie cette eau impure au haut de l'échangeur indirect 6, - en 15 un retour d'eau purifiée provenant de l'échangeur 6, cette eau purifiée est renvoyée par la canalisation 16 à la chaudière 1. Selon l'invention, la vapeur provenant du désorbeur 4 et passant dans l'échangeur 6 pénètre ensuite dans un deuxième échangeur indirect 17; ce deuxième échangeur est branché sur l'aspiration d'un deuxième éjecteur 18 qui lui même est alimenté à travers la vanne 19 par de la vapeur provenant de la chaudière, la sortie de ce deuxième éjecteur étant branchée sur l'aspiration du premier éjecteur 2 par l'intermédiaire de la vanne 20. REVENDICATION Dispositif perfectionné de traitement de charbon actif comportant un appareil de désorption (4), un condenseur (6), un décanteur (8), un dispositif de recirculation de l'eau provenant dudit décanteur, impliquant l'introduction de ladite eau dans ledit condenseur et l'aspiration de la vapeur produite dans ledit condenseur au moyen d'un thermocompresseur (2) avec introduction de ladite vapeur dans l'appareil de désorption (4), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un second thermocompresseur (11-18) alimenté en vapeur à partir de la chaudière (1) fournissant ladite vapeur et qui est branché sur un condenseur (6-17) et qui débite sur l'aspi- ration dudit thermocompresseur (2), ledit second thermocompresseur pouvant être court-circuité au cours d'une phase de l'opération de désorption.