Brevet FR2618695A1 — publié le 19890203

La présente invention concerne un procédé de purifi- cation de gaz d'échappement d'installations de combustion contenant de l'acide chlorhydrique et de l'anhydride sulfureux, en particulier d'installations de combustion d'ordures, comme les installations de combustion d'ordures domestiques et de déchets spéciaux. L'invention a pour objet la création d'un procédé de purification des gaz d'échappement des installations de combustion du type mentionné, dans lequel on peut obtenir de l'acide chlorhydrique et du gypse, l'addition de pro- duits épurateurs devant être réduite au minimum. Selon l'invention cet objet est atteint en utilisant un produit épurateur régénérable en ce qui concerne l'acide sulfurique absorbé et l'anhydride sulfureux absorbé, o l'on prépare à partir de la fraction de sulfate par préci- pitation avec des ions calcium un sulfate de calcium à gros grains facile à filtrer, et o l'on obtient à partir de la fraction chlorure par pyrohydrolyse un acide chlor- hydrique avec de 16 % à 30 % en poids Jusqu'à la pureté la plus élevée. Il est avantageux d'utiliser une suspension d'hydroxyde de magnésium comme produit épurateur. Le procédé selon l'invention est précisé ci-dessous à l'aide de la figure, qui montre un schéma de fonction- nement par blocs. Le gaz d'échappement sortant d'une installation de combustion d'ordures est conduit à un épurateur de gaz d'échappement 1 en A et dérivé en B, o il est mis en contact avec une suspension aqueuse d'hydroxyde de magnésium. La plus grande partie du Mg(OH)2 y est transformée en MgC12 et MgS04. Le liquide d'épuration usé est ensuite envoyé dans un premier appareil de concentration 2, du trop-plein duquel on prélève MgC12 et MgSO4 et on le conduit à un évaporateur sous vide 3 de l'écoulement duquel on prélève Mg(OH)2 et on le conduit dans un second appareil de concentration 4. On conduit dans un récipient contenant un agitateur 5 le MgC12 et MgSO4 concentré ainsi que par l'intermédiaire de C le CaC12 solide ou une solution de CaCl2 de préférence à 40 % en poids, ce qui fait appa- rattre CaS04 x H20 sous une forme à gros grains facile à filtrer, que l'on conduit à une station de traitement des ordures 6. La fraction de MgC12 est introduite avec le reste du MgC12 apparu et le CaSO4 et le CaC12 apparu dans un grilloir à pulvérisation 7, dans lequel par pyrohydro- lyse on transforme la saumure de MgCl12 en MgO et HC1. LtHC1 est absorbé dans une colonne dtabsorption adiabatique 8 en acide chlorhydrique avec de 15 à 18 % en poids et est disponible à la vente en D, ou bien l'on a une concentra- tion à 30 % en poids avec purification simultanée dans un appareil de concentration 9, aux fins de mise en disponi- bilité à la vente en E. On retire le MgO du grilloir à pulvérisation 7 et on le mélange dans un récipient d'hydratation 10 avec de l'eau et on l'hydrate pour la plus grande partie en Mg(OH)2. On conduit le MgO hydraté au second appareil de concentra- tion 4 et on le conduit de nouveau avec le Mg(OH)2 prove- nant du premier appareil de concentration 2 après dilution correspondante à l'appareil de lavage 1 auquel par ltinter- médiaire de F on peut ajouter de façon réglée dans des buts d'amorçage et de régénération Mg(OH)2, si bien que dans l'appareil de lavage 1 se trouve toujours la quantité nécessaire de Mg(OH)2. On trouve ensuite décrits trois exemples du procédé selon l'invention. EXEMPLE 1 Dans un appareil de lavage des gaz d'échappement 1 on introduit 500 000 Nm3/h de gaz d'échappement avec une frac- tion d'HCl de 5000 mg/Nm3 (2500 kg/h) et une fraction de S02 de 150 mg/Nm3 (75 kg/h). De l'appareil de lavage des gaz d'échappement 1 parviennent en MgC12 3265 kg/h, en MgS04-.141 kg/h, et en Mg(OH)2 130 kg/h au premier appareil de concentration 2, ce qui correspond à un débit volumétrique de 16 m3/h. Dans l'appareil d'évapora- tion sous vide on introduit la m8me quantité de MgC12 et de MgS04, et on ajoute au second appareil de concen- tration la même quantité de Mg(OH)2. Dans l'appareil d'évaporation sous vide on réduit le débit volumétrique de 16 m3/h à 9 m3/h, et l'on amène la concentration de MgC12 de 300 à 4oo00 g/1. Au précipité de CaSO4 dans le récipient avec agitateur 5 on ajoute 143 kg/h de CaC12, si bien que 165 kg/h de CaS04.x H20, 3376 kg/h de MgC12, 14 kg/h de CaSO4 et 13 kg/h de CaC12 précipitent, MgC12 CaSO4 et CaC12 étant introduits avec un débit volumétrique de 9 m3/h dans le grilloir à pulvérisation 7. A partir du grilloir à pulvérisation 7 on obtient après la colonne d'absorption 8 14367 kg/h d'acide chlorhydrique à 18 % en poids et 1428 kg/h de MgO. A partir de l'appareil de concentration 9 on obtient 8620 kg/h d'acide chlorhydrique à 30 % en poids. La quantité de MgO ajoutée au récipient d'hydratation 10 s'élève à 1428 kg/h, d'o l'on obtient 2070 kg/h de Mg(OH)2 que l'on introduit dans le second appareil de concentration 4, si bien qu'on peut prélever dans celui-ci au total 2200 kg/h de Mg(OH)2 et l'introduire dans l'appareil de lavage 1 avec un débit volumétrique de 16 m3/h. EXEMPLE 2 Dans l'appareil de lavage des gaz d'échappement 1 on introduit 100 000 Nm3/h de gaz d'échappement avec une frac- tion d'HCl de 10 000 mg/Nm3 (1000 kg/h) et une fraction de S02 de 300 mg/Nm3 (30 kg/h). A partir de l'appareil de lavage des gaz d'échappement 1 aboutissent en MgC12 1306 kg/h, en MgS04 27 kg/h, et en Mg(OH)2 86 kg/h au premier appareil de concentration 2, ce qui correspond à un débit volumétrique de 6,5 m3/h. Dans l'appareil d'éva- poration sous vide on introduit la même quantité de MgC12 et MgS04, et on introduit dans le second appareil de concentration la même quantité de Mg(OH)2. Dans l'appareil d'évaporation SOus vide on réduit le débit volumétrique de 6,5 m3/h à 3,5 m3/h, et on amène la concentration de MgC12 de 300 à 400 g/l. Au précipité de CaSO4 dans le récipient muni d'un agitateur 5 on ajoute 28 kg/h de CaC12, si bien qu'il précipite 28 kg/h de CaSO4.x H20, 1327 kg/h de MgC12, 5,5 kg/h de CaSO4 et 3 kg/h de CaC12, et l'on aJoute MgC12, CaSO4 et CaC12 avec un débit volu- métrique de 3,5 m3/h au grilloir à pulvérisation 7. A partir du grilloir à pulvérisation 7 on obtient après la colonne d'absorption 8 5650 kg/h d'acide chlorhydrique à 18 % en poids et 560 kg/h de MgO. A partir de l'appareil de concentration 9 on obtient 3390 kg/h d'acide chlorhydri- que à 30 % en poids. La quantité de MgO ajoutée au réci- pient d'hydratation 10 s'élève A 560 kg/h, à partir de quoi l'on obtient 814 kg/h de Mg(OH)2 que l'on introduit dans le second appareil de concentration 4, si bien qu'on peut prélever dans celui-ci au total 900 kg/h de Mg(OH)2 et l'introduire dans l'appareil de lavage 1 avec un débit volumétrique de 6,5 m3/h. EXEMPLE 3 Dans l'appareil de lavage des gaz d'échappement 1 on introduit 700 000 Nm3/h de gaz d'échappement avec une fraction dI'HCl de 2000 mg/Nm3 (1400 kg/h) et une fraction de SO2 de 500 mg/Nm3 (350 kg/h). A partir de l'appareil de lavage des gaz d'échappement 1 1828 kg/h de MgC12, 658 kg/h de MgSO4 et 120 kg/h de Mg(OH)2 aboutissent au premier appareil de concentration 2, ce qui correspond à un débit volumétrique de 11 m3/h. A l'appareil d'évaporation sous vide on ajoute la même quantité de MgC12 et de MgS04, et au second appareil de concentration on ajoute la même quan- tité de Mg(OH)2. Dans un appareil d'évaporation sous vide on réduit le débit volumétrique de 11 m3/h à 6,5 m3/h, ce qui amène la concentration de MgC12 de 300 à 400 g/li. Au précipité de CaSO4 dans le récipient avec agitateur 5 on ajoute 620 kg/h de CaC12, si bien que précipitent 831 kg/h de CaSO4.x H20, 2349 kg/h de MgC12, 10 kg/h de CaS0O4 et 13 kg/h de CaC12, et l'on ajoute MgC12, CaSO4 et CaC12 avec un débit volumétrique de 6,5 m3/h au gril- loir à pulvérisation 7. A partir du grilloir à pulvérisa- tion 7 on obtient après la colonne d'absorption 8 000 kg/h d'acide chlorhydrique à 18 % en poids et 995 kg/h de MgO. A partir de l'appareil de concentration 9 on obtient 6000 kg/h d'acide chlorhydrique à 30 % en poids. La quantité de MgO ajoutée au récipient dthydrata- tion 10 s'élève à 995 kg/h, d'o l'on obtient 1440 kg/h de Mg(OH)2 que l'on introduit dans le second appareil de concentration 4, si bien qu'on peut y prélever au total 1560 kg/h de Mg(OH)2 et l'introduire dans l'appareil de lavage 1 avec un débit volumétrique de 11 m3/h. REVENDICATIONS 1 - Procédé de purification de gaz d'échappement d'installations de combustion contenant de l'acide chlorhydrique et de l'anhydride sulfureux, en particulier d'installations de combustion d'ordures, o l'on utilise un produit épurateur régénérable, caractérisé en ce qu'on prépare à partir de la fraction sulfate par précipitation avec des ions calcium un sulfate de calcium A gros grains facile à filtrer, et en ce qu'on obtient à partir de la fraction chlorure par pyrohydrolyse un acide chlorhydrique de 16 à 30 % en poids Jusqu'à la pureté la plus élevée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on n'utilise qu'une suspension d'hydroxyde de magné- sium comme agent de purification régénérable en ce qui concerne l'acide chlorhydrique absorbé et l'anhydride sulfureux absorbé.