Brevet FR2643286A1 — publié le 19900824

La présente invention se réfère aux procédés d'épuration par voie humide des fumées contenant des oxydes d'azote. Dans ces procédés, un liquide de lavage est mis en contact avec les fumées à épurer dans un laveur. Les poussières en suspension dans les gaz sont transférées dans le liquide de lavage et, en même temps, les polluants gazeux sont absorbés par le liquide de lavage suivant leur solubilité et les caractéristiques de ce liquide de lavage. Le débit de liquide de lavage nécessaire pour épurer les fumées étant en général important, le liquide de lavage est recyclé dans le laveur et une purge de déconcentration aussi faible que possible extrait de l'ensemble laveurcircuit de recyclage les polluants captés. Dans le cas des oxydes d'azote émis par les procédés de combustion, 95 % environ des oxydes d'azote sont à l'état de monoxyde d'azote NO dont la solubilité est très faible: et une méthode de lavage simple, avec un liquide de lavage contenant de la chaux ou du calcaire comme cela est pratiqué habituellement pour les oxydes de soufre, ne permet pas d'absorber en quantité significative les oxydes d'azote, la proportion de dioxyde d'azote NOz dépassant rarement 5 % du total des oxydes d'azote présent. C'est pourquoi, différents procédés ont été proposés pour oxyder le NO en N02 et ainsi permettre sa captation. Tous ces procédés mettent en oeuvre un oxydant dont la consommation peut être beaucoup plus importante que celle strictement nécessaire stoechiométriquement en raison de la présence par exemple de dioxyde de soufre dissous et qui tend à être oxydé en trioxyde de soufre. Un autre inconvénient de ces procédés est de produire in fine des nitrates qui posent un problème pratiquement insoluble au niveau du traitement de la purge de déconcentration du laveur. La présente invention vise à supprimer ces inconvénients en utilisant judicieusement les propriétés des autres polluants captés dans le laveur. L'expérience montre d'ailleurs de manière surprenante, que l'oxydation de NO en Nz02 peut être combinée à une réduction de NOz en Né grâce aux propriétés réductrices du SOz dissous. Suivant l'invention, les fumées à épurer (2) pénètrent dans le laveur (1) o elles sont contactées par le liquide de lavage recyclé (12) reparti dans les gaz par le dispositif approprié (13). Elles sortent du laveur épurées (3). Le liquide de lavage (12) introduit dans le laveur (1), après contact avec les gaz est récupéré (4) dans un bac (5) qui peut être aménagé dans la base du laveur (1). Une adjonction d'agent acide liquide (16) peut être faite dans ce bac dans le cas o les fumées n'apportent pas une quantité suffisante d'agent acide pour abaisser le pH du liquide au niveau requis. De même une adjonction d'agent neutralisant (17) est faite pour relever le pH du liquide au niveau requis dans le cas o les cendres volantes captées n'apportent pas elles-mêmes une quantité suffisante d'alcalinité. Une partie du liquide (6) est dirigée sur une station de traitement (7). Les polluants sont précipités et séparés sous forme de résidu solide (9) tandis que l'eau claire (8) contient des sels neutres ne posant en général pas de problème vis-à-vis du milieu naturel. Un des objets de l'invention est d'éviter que ce rejet d'au claire (8) contienne des nitrates comme sous- produit de l'absorption des oxydes d'azote. La plus grande partie du liquide (10) est renvoyée vers le laveur par une pompe de recyclage (11). Après adjonction d'un composé d'oxydation (14), par exemple du Chlorite de sodium, le liquide de lavage (12) est mis en contact avec les fumées. Il réagit alors avec l'agent acide gazeux (15), par exemple de l'acide chlorhydrique introduit dans les fumées, pour produire des agents oxydants qui transforment NO en NO2. Dans beaucoup d'applications les fumées contiennent aussi du dioxyde de soufre tendant à être oxydé en trioxyde de soufre, ce qui augmente la consommation d'agent-oxydant. Un agent intermédiaire introduit dans le liquide de lavage par exemple (18) dans le bac de recyclage (5) ou dans les fumées (19) est oxydé par le NO2 produit qui est lui-même réduit en N2. Ultérieurement, dans le liquide de Lavage il est régénéré par réduction par le SO2 dissous, lui-même oxydé en SO03 et facilement neutralisé sous forme de gypse. Cette méthode permet d'utiliser le potentiel ré- ducteur du S02 presque toujours présent tout en utilisant un réducteur actif ayant un rôle d'agent intermédiaire entre le NO2 et le SO2. On peut ainsi utiliser l'élément brome sous forme de HBr sans engendrer d'effets secondaires nuisibles à l'environnement. L'introduction d'agent intermédiaire dans le liquide de lavage peut être réalisé par adjonction à celui-ci d'un sel de brome. Dans le cas o les fumées ne contiennent pas de SO2 en quantité suffi- sante suivant l'invention on introduit dans le liquide de lavage un agent réducteur (20) ne créant pas de problème ultérieur au niveau du traitement (7) par exemple un sulfite ou bisulfite. Alternativement on peut introduire du S02 gazeux (22) dans les fumées avant contact avec le liquide de lavage (12). Dans le cas de fumées émises par un procédé de combustion l'introduction de l'agent acide gazeux (15) peut résulter utilement de la combustion, elle-même, du combustible avec ou sans additif. Il en est de même pour l'introduction (22) de S02 dans les fumées et pour celle de l'agent intermédiaire (18) ou (19). L'introduction du composé d'oxydation dans le liquide de lavage peut être réalisée, en totalité ou en partie, par captation dans ce liquide après introduction dans les fumées avant contact avec ledit liquide. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. C'est pourquoi, dans la mesure o-de tels changements, modifications ou réarrangements seraient évidents pour un homme de l'art, ils sont considérés comme appartenant intégralement à la présente invention. 1 REVENDICATIONS 1. Procédé d'épuration des fumées contenant des oxydes d'azote dans lequel les fumées sont épurées par voie humide dans un laveur avec recyclage du liquide de lavage et purge de déconcentration des polluants captés caractérisé en ce que: a} on introduit dans le liquide de lavage avant contact avec les fumées un composé d'oxydation dont les produits de réaction avec un agent acide sont des agents oxydants. b) on introduit dans les fumées avant contact avec le liquide de lavage contenant le dit composé d'oxydation un agent acide gazeux facilement soluble et réagissant avec ledit composé d'oxydation. c) on introduit dans le liquide de lavage un agent réducteur. d) on introduit dans le liquide de lavage un agent intermédiaire pouvant être oxydé par le NOz et régénéré à partir de la forme oxydée par réduction avec l'agent réducteur. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent réducteur est un sulfite ou bisulfite. 3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'introduction d'agent réducteur est réalisée par dissolution dans le liquide de lavage de S02 introduit dans les fumées avant contact avec le liquide de lavage. 4. Procédé suivant la revendication 3 dans lequel les fumées sont émises par une installation de combustion caractérisé en ce que le Soz02 introduit dans les fumées provient de la combustion du combustible avec ou sans adjonction d'un additif soufré. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4 dans lequel les fumées sont émises par une installation de combustion caractérisé en ce que l'agent acide gazeux introduit dans les fumées provient de la combustion du combustible avec ou sans additif. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisé en ce que l'agent acide gazeux est de l'acide Chlorhydrique et le composé d'oxydation du Chlorite de Sodium. 7. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4,-5 ou 6 caractérisé en ce que l'introduction d'agent intermédiaire dans le liquide de lavage est réalisé par captation dans ledit liquide de lavage après introduction de préférence sous forme gazeuse dans les fumées avant contact avec ledit liquide de lavage. 8. Procédé suivant la revendication 7 dans lequel les fumées sont émises par une installation de combustion caractérisé en ce que l'agent intermédiaire introduit dans les fumées provient de la combustion du combustible avec ou sans additif. 9. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 caractérisé en ce que l'agent intermédiaire est de l'acide bromhydrique. 10. Procédé suivant l'une des revendicatiâons 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 9 caractérisé en ce que l'introduction d'agent intermédiaire dans le liquide de lavage est réalisé par adjonction au dit liquide de lavage d'un sel de brome. 11. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10 caractérisé en ce que l'introduction du composé d'oxydation dans le liquide de lavage est réalisé en totalité ou en partie par captation dans le-dit liquide de lavage après introduction dans les fumées avant contact avec le-dit liquide de lavage.