Brevet FR2586586A1 — publié le 19870306

Domaine technique de l'invention: L'invention décrite plus loin a trait à l'épuration des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote. On récupère ce type d'effluents dans la fabrication de l'acide nitrique, dans le domaine du traitement de surface, au cours des réactions de nitruration, dans le domaine de l'hydrométallurgie, dans l'industrie des engrais, etc. Etat de la technique antérieure: Les oxydes d'azote gazeux produits dans de nombreuses réaction de fabrication, d'attaque ou de traitement, sont des polluants importants de l'atmosphère. Généralement, on rencontre un mélange de No (oxyde azotique) et No2 (peroxyde d'azote) dans des proportions variables, le peroxyde d'azote se caractérisant par des vapeurs rousses abondantes.Ces deux corps chimiques peuvent se recombiner pour donner d'autres oxydes d'azote en fonction des températures. Les méthodes permettant de récupérer de l'acide nitrique à partir des sources polluantes sont généralement consommatrices d'énergie ou de catalyseur - donc onéreuse -, et ne peuvent être utilisées que lorsque les vapeurs nitreuses sont concentrées et ne sont pas mêlées à d'autres éléments chimiques. Souvent, il est illusoire de vouloir récupérer de l'acide nitrique et seul alors, le contrôle de la pollution atmosphérique impose un traitement d'épuration des effluents. Il convient d'utiliser une méthode peu onéreuse et simple: ceci est l'objet de l'invention. Description de l'invention (et du schéma joint) Le but de l'invention est donc: 1) de contr8ler la pollution atmosphérique provoquée par des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote. 2) d'utiliser une méthode simple et peu onéreuse comparée aux techniques habituelles, 3) d'avoir un premier étage dans lequel une très grande partie des oxydes de l'azote (en particulier No2) est transformé, en milieu acide, grâce à l'adjonction d'urée, en sous produits non agressifs suivant la réaction: (a) No + No2 + H20 -->IHNo2 (b) NH2 - Co-NH2 + 2 HNo2 -- 2 N2 + Ho-C-OH + 2H2o (c) H2Co3 __ Co2 + H20 4) d'avoir éventuellement un second étage de sécurité fonctionnant à l'aide d'une solution alcaline dont la consommation est d'autant plus faible que le premier étage est efficace. ) de résoudre en même temps le problème de neutralisation (18) des liquides en mélangeant, en fin d'opération, le liquide de lavage du 1er et 2ème étage (en ajustant le pH à la valeur légale) et en transformant les nitrites éventuellement formé dans le second étage en nitrates par une adjonction d'eau oxygénée ou tout autre oxydant, le contrôle du potentiel d'oxydo-réduction pouvant être suivi par un rH-mètre. En se servant du schéma joint, on peut décrire l'invention comme constituée de deux laveurs (9) et (10) symbolisés comme laveurs verticaux - mais pouvant être d'un autre type - dans lequel le gaz à épurer (1) contenant des oxydes d'azote peut être mis en contact à co ou à contre courant avec le liquide de lavage (4) ou (5) contenu dans la cuve (2) ou (8) mis en mouvement par la ou les pompes (14). Le contact peut être réalisé sur des anneaux raschig, pall ou sur tout autre corps de contact (16). On peut également utiliser des colonnes du type à pulvérisation, à plateau, calotte ou tout autre contacteur, comme éjecteur à jet de liquide, etc... Le liquide de lavage contenu dans la cuve est recyclé par l'intermédiaire d'une pompe (14) et est pulvérisé ou déversé par débordement, ou par tout autre moyen (13), sur le gaz de façon à assurer un bon contact. Le gaz en sortant du laveur traverse un séparateur de goutte très efficace (17), qui peut être constitué par des séparateurs à lamelles ou tissu, ou tout autre type de séparateurs. Dans la cuve (2) on dispose une solution d'acide (éventuellement organique) relativement forte, de concentration comprise entre 5 et 15 %. L'acide nitrique, chlorhydrique ou autre peuvent être utilisés à condition que le pH soit compris entre 1 et 2. On ajoute à cette solution 50 à 500 g/l d'urée soit sous forme solide, soit sous forme liquide. L'adjonction de produit peut se faire par le piquage (6)et l'adjonction d'eau par le piquage (7). En effet, on peut assister a une évaporation d'eau par la saturation adiabatique des gaz à épurer. Il convient de contrôler périodiquement la concentration en urée du liquide (4) pour l'ajuster aux quantités ci-dessus indiquées. Après le démarrage, il est inutile, en principe d'ajouter de l'acide dans ce premier étage. Un agitateur (12) peut être prévu pour assurer une bonne homogénéité de la solution et un système de réchauffage (11) permet de maintenir en température le volume liquide. En effet, l'expérience montre que l'efficacité est meilleure lorsque le liquide est réchauffé. Le liquide ainsi constitué, est mis en rotation par la pompe (14) et arrose le gaz que l'on peut faire circuler à travers le laveur premier étage dans lequel s'effectue une très intense absorption des vapeurs nitreuses comme décrit plus haut. Le gaz après traitement dans le premier étage passe dans le deuxième étage réalisé suivant le même principe que le premier étage ou d'un autre type éventuellement. Le contact devra s'effectuer entre l'effluent gazeux et le liquide de lavage (5) qui est une solution alcaline dont la concentration se situe entre 5 et 15 % en poids et le pH entre 12 et 14. La cuve peut être munie d'un système de mise hors gel (11), d'un système d'agitation (12) et d'un dispositif d'adjonction d'eau et de produit (6) et (7). En sortie du laveur 2ème étage, le gaz peut être émis à l'atmosphère (3) après passage sur un séparateur de gouttes (17). On surveillera la consommation de produit alcalin à l'aide d'un pHmètre (15) situé dans la cuve (8). Périodiquement ou en fin d'opération, il convient de traiter les eaux résiduaires avant rejet. Un moyen de traitement est décrit plus haut et fait appel à une technique simple, peu onéreuse et fiable. Lth 2586586 REVENDICATIONS 1) Un système de contrôle de la pollution atmosphérique sur des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote et plus particulièrement du peroxyde d'azote caractérisé par l'utilisation de l'urée comme produit consommable en présence d'acide ionisé. 2) Un système de contr8le de la pollution atmosphérique sur des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote et plus particulièrement du peroxyde d'azote, selon la revendication 1), caractérisé en ce qu'il comporte, si nécessaire, un deuxième étage fonctionnant avec un liquide de lavage alcalin dont la consommation est d'autant plus faible que le premier étage est efficace. 3) Un système de contrôle de la pollution atmosphérique sur des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote et plus particulièrement du péroxyde d'azote, suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la neutralisation du liquide de lavage peut être réalisée si nécessaire, par le mélange du contenu des deux cuves de pied des premier et deuxième étages, par l'aJustage du pH à la valeur légale et l'adjonction éventuelle d'oxydant. 4) Un système de contrôle de la pollution atmosphérique sur des effluents gazeux contenant des oxydes d'azote et plus particulièrement du peroxyde d'azote, selon l'ensemble (ou l'une quelconque) des revendications 1 à 3, caractérisé par les paramètres de fonctionnement suivants: pH au 1er étage compris entre 1 et 1,5 (5 à 10 % d'acide en poids, pH au 2ème étage si nécessaire compris entre 13 et 14 (5 à 15 % en poids) 30. concentration en urée comprise entre 50 et 500 g/l température au 1er étage comprise entre 30 et 60C.