Brevet FR2683165A1 — publié le 19930507

i Procédé de nettoyage des évaporateurs d'effluents organiques. La présente invention a pour objet un procédé de nettoyage de la surface d'évaporateurs ayant servi au traitement d'effluents organiques. L'évaporation des effluents organiques conduit à la formation de dépôts à base de substances minérales et organiques, résultant de la dégradation des solvants organiques, sur la surface des évapora- teurs, dépôts qu'il est nécessaire d'éliminer périodiquement pour obtenir un fonctionnement satisfaisant des évaporateurs. Ces dépôts ont par exemple les compositions données en pg/g de dépôt dans le tableau annexé qui se réfère à deux types d'évaporateurs actuel- lement en service. Pour éliminer ces dépôts, on peut avoir recours à des procédés de décontamination utilisant des solutions capables d'attaquer et de dissoudre ces dépôts Ainsi,le document FR-A 2641404, décrit un procédé de décontamination d'installations telles que des appareils de distillation, en vue d'éliminer des dépôts de composés métalliques contenant des ions dibutylphosphate, qui consiste à rincer L'appareillage au moyen d'une solution comprenant un diamide, un diluant organique tel que l'acide butyrique, et un acide inorganique tel que l'acide nitrique, puis à rincer ensuite l'appareillage avec un diluant organique. Dans ce document, il est également indiqué qu'on peut décontaminer des appareillages souillés par des composés métalliques contenant des ions dibutylphosphate au moyen de soude chaude concentrée. Cependant, dans le cas des dépôts présents dans les évaporateurs d'eff Luents organiques, tels que les évaporateurs I et II du tableau annexé, l'emploi de soude chaude concentrée ne permet pas d'obtenir un nettoyage satisfaisant puisqu'il reste 74 % en poids du dépôt après 2 h de lavage par Na OH 1 ON à 90 C. Aussi, à la suite de recherches effectuées sur divers solvants organiques ou minéraux permettant de réaliser un nettoyage satisfaisant de la surface des évaporateurs d'effluents organiques, on a mis au point un procédé de nettoyage qui bien qu'il utilise également de la soude, permet d'obtenir un taux d'élimination des dépôts bien supérieur à celui obtenu avec la soude 1 ON à 90 C. Selon l'invention, le procédé de nettoyage de La surface d'un évaporateur d'effluents organiques comprend les étapes successives suivantes: a) faire circuler sur cette surface, à La température ambiante, une solution aqueuse de soude comprenant de 4 à 11 mol/l de Na OH, et b) rincer la surface ainsi traitée avec de l'eau. Dans ce procédé, l'étape a) de mise en circulation de la solution aqueuse de soude sur la surface à nettoyer permet d'imprégner de soude les dépôts et de les attaquer L'étape b) de rinçage à l'eau a pour effet de solubiliser les dépôts attaqués et de permettre leur élimination dans l'eau de rinçage alors que cette élimination était impossible avec la solution de soude en raison de la faible solubilité des dépôts dans cette solu- tion. De préférence, selon l'invention, La solution de soude utilisée dans l'étape a) comprend en plus au moins un agent mouillant Ceci permet d'imprégner la totalité des dépôts se trouvant sur la surface de l'évaporateur et de faciliter ainsi leur attaque puis leur élimination. Selon l'invention, l'agent mouillant utilisé dépend en particulier de la nature des dépôts, c'est-à-dire de celle des effluents organi- ques traités dans l'évaporateur. Dans les installations destinées à l'évapo- ration d'effluents organiques contenant notamment du tributylphosphate, on peut utiliser en particulier comme agent mouillant, le dibutylphosphate (DBP), le monobutyl phosphate (MBP) et leurs mélanges. De préférence,, on utilise un mélange équimolaire de dibutylphosphate et de monobutylphos- phate. Avantage usement, la quantité d'agent(s) mouil Lant(s) représente 0,01 à 1 % en volume de la solution de soude. Pour mettre en oeuvre le procèdé de l'invention, on effectue l'étape a) de mise en circulation de la solution de soude, on attend de préférence avant d'effectuer l'étape b) de rinçage à l'eau pour que la solution de soude imprégnant le dépôt à éliminer ait eu le temps d'attaquer la totalité de ce dépôt. Ainsi, on effectue de préférence le rinçage à l'eau au moins 15 h après la fin de l'étape a) de mise en circulation de la solution de soude. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de La description qui suit donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif en référence au dessin annexe. La figure annexée représente de façon schématique une installation de nettoyage d'un évaporateur à tubes verticaux. Sur cette figure, on a représenté en 1 l'évaporateur à décontaminer qui comprend des tubes verticaux 3 munis intérieurement de dépôts formés au cours de l'évaporation d'effluents organi- ques Ces tubes sont disposés entre deux plaques à tubes qui délimitent respectivement avec l'enceinte de l'évaporateur une entrée 5 d'alimentation en eff Luents et un collecteur 7 de sortie. Pour réaliser Le nettoyage de la surface interne des tubes 3, on introduit dans l'entrÈe 5 de l'évaporateur la solution de soude ou l'eau de rinçage par une conduite annexe 9 Après passage dans les tubes de l'évaporateur, la, solution ou l'eau de rinçage qui sort dans le collecteur 7, peut être recyclée par une conduite 11 munie d'une pompe 13 dans la conduite annexe d'alimentation 9, ou être déchargée par une conduite 15 munie d'une vanne 17. Ainsi, dans l'étape a), on met en circula- tion dans les tubes 3 la solution de soude et on recycle La solution à L'entrée de l'évaporateur , pendant la durée voulue, pour imprégner de solu- tion de soude Les dépôts formés dans les tubes. On attend ensuite au moins 15 h, par exemp Le 18 à 36 h, pour Laisser à la solution de soude qui imprègne les dépôts, le temps d'attaquer et de transformer ceux-ci en produits solubles dans L'eau, puis on réalise un rinçage à l'eau en faisant circu- ler de l'eau -dans les tubes 3 et en recyclant ou non L'eau de rinçage à l'entrée 5 de L'évaporateur, pour éliminer complètement les dépôts Une durée de rinçage d'environ 30 S est généralement suffisante. Pour ces différentes opérations, les débits de solution de soude et d'eau de rinçage sont choisis en fonction de la viscosité des so Lu- tions et des caractéristiques de-l'évaporateur de façon à assurer la formation d'un film r&gu Lier de liquide à l'intérieur de tous Les tubes de l'évaporateur. A titre d'exemple, on peut utiliser des débits de 2,5 à 5,5 m 3/h, ce qui correspond à une charge linéique de 890 à 1960 l/h m, dans Le cas des évaporateurs actuels. En effet, un débit inférieur à 2,5 m 3/h est insuffisant pour assurer un mouillage même médiocre La qualité du mouillage devient acceptable à partir de 2,5 et plutôt 3 m 3/h. Selon l'invention, on opère à la températu- re ambiante, soit à une température de 150 Ceà 40 C. La pression peut être la pression atmosphérique. Les exemples suivants qui se rapportent au nettoyage d'évaporateurs à tubes de 36,6 à mm de diamètre et de 2 à 5 m de longueur, comportant jusqu'à environ 2 g/m 2 de dépôts, illustrent les résul- tats obtenus avec le procédé de l'invention. Exemple 1. Dans cet exemple, on opère à 20 C et on utilise dans l'étape a) une solution de soude à 10 mol/L On fait circuler cette solution à un débit de 1000 l/h m sur la surface interne des tubes de l'évaporateur pendant 5 min On attend ensuite 24 h et on réalise le rinçage à l'eau en utilisant également un débit de * 1000 L/h m pendant 15 s. En fin d'opération, on obtient une élimina- tion satisfaisante des dépôts présents dans les tubes de l'évaporateur. Exemple 2. On suit le même mode opératoire que dans l'exemple 1, mais on ajoute à la solution de soude 0,05 % en volume d'un mélange équimolaire de dibutyl- phosphate (DBP) et de monobutylphosphate (MDP). Dans ces conditions, on obtient une élimination des dépôts meilleure que dans L'exemple 1 en raison d'un mouillage amélioré des dépôts par la solution de soude. Exemple 3. Dans cet exemple, on opère à 20 C, avec une solution de soude à 5 mol/l On fait circuler cette solution dans les tubes de l'évaporateur à un débit de 3 m 3/h, soit 10701/h m pendant 5 min. On attend ensuite 24 h, puis on effectue le rinçage à l'eau pendant 30 s, également à un débit de 3 m 3/h. Dans ces conditions, on obtient une élimination satisfaisante des dépôts formés sur Les surfaces de L'évaporateur. Exempte 4. Dans cet exemple, on suit le même mode opératoire que dans l'exemple 3, mais la solution de soude contient de plus 0,05 % en volume d'un mélange équimolaire de DBP et MBP et on utilise un débit de solution de 2,5 m 3/h ( 8901/h m). Dans ces conditions, on obtient de très bons résultats avec un débit de circulation plus faible car le mouillage est meilleur que dans l'exem- p Ie 3. Exempte comparatif 1. Dans cet exemple, on uti Ltise une solution de soude à 10 mo L/l que l'on fait circuler dans les tubes de l'évaporateur pendant 15 h à un débit de 1001/h à 200 C. Apres ces 15 h, le dépôt qui était marron à l'origine est devenu noir Ce changement de couleur est dû à l'imprégnation du dépôt par la solution de soude, mais la coloration de la solution de soude n'a pas sensiblement évolué pendant ces 15 h en raison de la faible solubilité du dépôt dans cette solution. En revanche, si l'on effectue, après cette opération, un rinçage à l'eau, on obtient un nettoyage parfait de la surface de l'évaporateur et l'eau de rinçage, contrairement à la solution de soude de lavage, est noire. Ainsi, l'étape de rinçage est essentielle dans le procédé de l'invention. Exemple comparatif 2. Dans cet -exemple, on utilise une solution de soude à 10 mo L/l, à 90 C, et on la fait circuler dans les tubes de l'évaporateur pendant 2 h Après ces deux heures de traitement, on constate qu'il reste environ 74 % en poids des dépôts présents dans l'évaporateur. Ainsi, la soude à chaud présente également une faible efficacité et ne permet pas de dissoudre les dépôts. T A B L E A U E Lements Evaporateur I Evaporateur II (pg/g de dëpôt) (pg/g de dëp 6 t) 54.104 2,4 104 22,2 104 6,7 104 N.D. ,4 104 3,6 104 28,6 104 AL Ca CL Cr Cu Fe K Mg Mn Ni Pb S Si Ti Zn U C N P REVENDICATIONS 1 Procédé de nettoyage de La surface d'un évaporateur d'effluents organiques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivan- tes: a) faire circuler sur cette surface, à la température ambiante, une solution aqueuse de soude comprenant de 4 à 11 mol/l de Na OH, et b) rincer la surface ainsi traitée avec de l'eau. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de soude utilisée dans l'étape a) comprend de plus au moins un agent mouillant. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent mouillant est choisi parmi le dibutyl phosphate, le monobutyl phosphate et leurs mélanges. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'agent mouillant est constitué par un mélange équimolaire de dibutyl phosphate et de monobutyl phosphate. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la quantité d'agent(s) mouillant(s) représente 0,01 à 1 % en volume de la solution de soude. 6 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse de soude comprend 5 mol/l de Na OH et 0,05 % en volume d'un mélange équimolaire de dibutylphosphate et de monobu- tyl phosphate. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que l'on effectue le rinçage à L'eau au moins 15 h après la fin de L'étape a) de mise en circulation de la solution de soude. 8 Procédé selon La revendication 7, caractérisé en ce que l'on réalise la mise en circu- lation de la solution de soude pendant environ min, on attend ensuite environ 24 h et on effectue le rinçage à l'eau pendant environ 30 s.