PEN

J'ai examiné systématiquement l'effet de ces corps dans le procédé par contact et j'ai trouvé que l'arsén'e, le phosphore et le mercure ainsi que leurs composés sont surtout nuisilles: de petites quantités de n'importe laquelle de ces impuretés peuvent rendre comparativement de grandes quantités de substances de contact entièrement inerte et diminuer le rendement du procédé. J'ai trouvé que toutes ces impuretés tel que FH: SO, le soufre, la poussière de toute sorte, et larsénie, le phosphore, le mercure et leurs composés doivent être éliminées des gaz pour permettre un emploi continu de la masse de contact et rendre ainsi la transformation de l'acide sulfureux en anhydride sulfurique continue et complète.

est très difficile de purifier complètement les gaz de grillage: c'est une dés raisons pour lesquelles la production directe de l'anhvdride sulfurique de ces gaz n'a pas remplacé jusqu'à présent le procédé en chambres,

J'ai inventé un nouveau procédé qui permet d'enlever avec certitude toutes les imputerés des az de grillage.

Ce procédé écarte l'idée d'un passage das la masse de contact des gaz relativement secs et chauds immédiatement après leur sortie des fovers ou des bruleurs, où le minerai sulluré est grillé, après leur avoir fait perdre la poussière pour autant que cela peut se faire par dépôt dans une conduite: il prévoit une nouvelle purification, qui de préférence consiste en un traitement spécial: tantôt chaud avec un jet de vapeur, où d'air ou d'autres gaz dans le but de bien mélanger les gaz (si on n'emploie pas la vapeur, il faudra après ajouter une quantité suffisante d'eau pour condenser l'acide sulfurique), suivi d'un refroidissement graduel et ensuite des lavages à eau répétés, où à l'acide sulfurique, tantôt en employant des réactifs spéciaux comme ils sont expliqués plus loin et enfin en séchant les gaz par l'acide sulfurique le tout comme décrit plus loin. Les gaz doivent want d'entrer dans l'appareil de contact subir deux essais: Un essai optique pour voir S'ils sont libres de poussières et de brouillards et une analvse chimique pour s'assurer qu'ils ne renferment ni arsénie, ni phosphore ni mercure ni leurs composés.

Pour terminer cette purification on fait arriver un jet de vapeur dans la conduite pour laquelle entrent les gaz chauds des breleurs pour pyrites. Entre autres effets ce jet mélange parfaitement les gaz "1 accomplit une

illeure combinaison du soufre où d'autres combustibles. Cette combustion du mélange peut aussi s'obtenir par un jet d'air ou d'autres gaz COMbustibles (par exemple par une partie des gaz à traiter), mais il est recommandé de faire arriver plus tard ut de vapeur. L'arrivée de la vapeur a de plus plusieurs effets im

J'ai trouvé qu'il était avais tageux pour obtenir un lavage facile et complète des gaz de grillage, surtout des gaz provenant des pyrites et contenant plus d'arsénie, de refroidir graduellement les gaz dans les appareils appropriés. Tous ces gaz contiennent des vapeurs d'H: SO, concentré qui Sont condensées, st le réfrigérant (ordinairement en plomb ou en fer pent être attaqué fortement et rapidement détérioré, et détruit. Cette ditfculté est vaincue, si on fait arriver assez de vapeurs dans les gaz pour amener

LHS

la concentration de FH: SO, condensé de 10 à 90 Bé. Naturellement là où le réfrigérant vient en contact avec le l'acide sulfurique condensé dilué, il doit être en plomb et non en fer.

Un autre effet important de la vapeur est que les réfrigérants ne s'incrustent pas d'impuretés solides en combinaison avec l'acide sulfurique, qui se forment si les gaz sont refroidis et qu'on n'emploie pas la vapeur: ces impuretés bouchent les tuvaux et se laissent difficilement enlever.

En injectant de la vapeur dans les gaz chauds, cette incrustation est prévenue parceque ces impuretés forment alors une boue qui se laisse facilement enlever. L'addition de la vapeur rend le lavage ultérieur de gaz plus facile, et permet d'atteindre le cegré de pureté voulue.

L'action de la vapeur empèche également là formation de composés volatils d'hydrogène de ces impuretés, surtout de l'arsénic et du phosphore ou de leurs composés. Autrement ceux-ci seraient formés par l'action de l'acide sulfurique concentré sur le métal des réfrigérants ou des impuretés, ils ne seraient éliminés que difficilement et passeraient ainsi dans la masse de contact et la rendraient éventuellement inactif. Les gaz passent par une conduite qui peut être en fer, en briques, dans laquelle ils se refroidissent un peu, et ensuite dans un système de tuyaux en plomb disposés de façon à faire fopction de réfrigérant. Lei ils sont refroidis à 100 © Cet plus bas. Ensuite ils passent dans les tours de lavage, ou autres appareils laveurs, ils sont lavés à l'eau ou à l'acide sulfurique dilué ou concentré. À l'eau de lavage on peut ajouter du bisulfite de sodium où un autre produit pour augmenter son action de nettovage. Ce lavage se fait le mieux dans des bouteilles où autres appareils de lavage placés en série. Un système de pompes est employé pour amener les gaz dans le liquide laveur. Si on se sert Je Peau elle se ch igera vite en acide sulfurique dilué: dans le cas ordinaire l'emploi de l'acide sulfurique concentré n'est pas à recommander parce qu'il nécessite de grandes dépenses de force motrice pour l'amener dans les appareils laveurs et que ces appareils sont sujets à s'incruster. L'apoarcil laveur peut être construit d'après le principe des bouteilles de lavage ordinaires, de manière que les gaz doivent vaincre la pression du liquide v contenu, et par conséquent le liquide qui est constamment en mouvement se mélange intimement avec les gaz. Ou bien les gaz peuvent étre lavés par le mouvement actif du liquide laveur à travers les gaz. Dans les appareils laveurs il ne faut se servir d'aucune matière qui en présence de l'acide liquide, peut donner lieu à des gaz nuisibles par exemple de l'hydrogène arsénieux. L'acide sulfurique et toutes les poussières sublimées sont précipitées dans le réfrigérant où dans Fappareil laveur et le liquide s'écoulant de ceux-ci se rassemble dans des caisses en plomb, où on le laisse se déposer. L'acide sulfurique obtenu de cette manière peut être écoulé du résidu et être employé comme acide dilué, ou il peut être transformé en acide concentré par le procédé par contact. S'ils ne sont pas déjà lavés par Facide sulfurique concentré les gaz sont enfin séchés à l'aide de cet acide concentré où d'autres agents sécheurs. Le lavage déperd de la nature et de là quantité d'impuretés à éliminer et peut-être déterminé

par des essais comme sous dit:

as

Les essais sont faits comme suit:

D'abord, l'appareil est disposé de manière qu'une couche de gaz de quelques verges de longueur, est éclairée par une lampe placée à un bout tandis que de l'autre côté on regarde à travers toute la couche de gaz vers la lumière, On ne doit voir ni de poussière ni un mélange brumeux. Si cet essai optique est toujours favorable, on n'a qu'à essayé les gaz pour les impuretés qu'on ne peut déterminer que par un essai optique. Parmi ces impuretés sont en particulier l'hydrogène arsénieux et parfois phosphoreux et des vapeurs de mercure. Pour les découvrir une partie du courant de gaz purifié passe pendant un assez long temps (24 heures) à travers un flacon laveur rempli d'eau distillée: cette eau est alors analysée d'après une des méthodes chimiques. De cette manière on peut découvrir la moindre trace de ces impuretés nuisibles.

La description ci-dessus du procédé s'applique surtout à la purification des gaz provenant des fours dans lesquels les pvrites sont brulées ou grillées, mais les gaz contenant du bioxyde de soufre obtenu d'une autre manière peuvent être purifiés de la même façon.

FL On sait que quand SO, se combine avec l'oxygène pour former l'anhydride sulfurique une grande quantité de chaleur se dégage. Ceci se fait suivant l'équation SO: + O = SO: + 32:2 calories. (Voir Hess Poggendortff's Annalen Vol. 56, p. 471, 1842: Thomsen, Ann. ch. ph. (4) Vol. 30, p. 442, 1873: Ostwald, Allgemeine Chimie, Vol. LE pp. 123-124). La réaction entre SO: et O se fait seulement à haute température, de sorte qu'il est nécessaire de chauffer les gaz d'abord soit séparément, soit leur mélange. Pendant la réaction la chaleur de combinaison chimique s'ajoute, et ainsi la tempétature peut augmenter à un degré très élevée, même jusqu'au rouge vif, suivant la teneur en SO, et la vitesse du courant des gaz.

J'ai trouvé que l'accumulation de la chaleur et l'augmentation de la température nuit beaucoup en pratique, si on produit de l'anhydride sulfurique. Les effets nuisibles sont de différentes sortes. Par exemple, les parties en fer de l'appareil sont vite détruites par oxydation: l'action de la substance de contact pour provoquer où déterminer la réaction est affaiblie, le rendement de l'appareil diminue et la réaction qui devait être presque quantiative, devient beaucoup moins parfaite.

Le surchauffage est surtout nuisible, si la disposition de l'appareil est tel que le mélange des gaz contenant SO,, sort de la masse de contact au point où il est à la plus haute température.

J'ai trouvé que cette détérioration dans le courant de la réaction est dûe à ce que la rétrogradation de SO: en SO: et en O se fait à une température qui est seulement un peu supérieure à celle à laquelle la formation de SO3 se produit le plus f rablement, tandis que, en même temps la

combinaison de SO, et de © fait beaucoup plus rapidement dans les premières parties de li masse de contact que dans les suivantes, de sorte que

Cette réaction de retour augmente à mesure que la température de l'appareil s'élève par l'excès de chaleur mentionné ci-dessus, c'est-à-dire

suivant que pus de gaz ou de mélange de gaz passent à travers l'appareil de contact. Par conséquent 1 est impossible de combiner d'une manière satislaisante SO, et O0, où un peu d'anhvdride sulfurique est décomposé dans un sens contraire. Les gaz à la sortie contiennent done du SO, non trans lormé qui peut seulement servir à d'autres usages, comme pour la fabri cation de Pa Hurique d'après la méthode des chambres, où à la fa brication du bisultite, où autres

J'ai décoivert un procédé et un appareil dass lequel le dit procédi réussit bien et dans lequel les dits désanvantages sont écartés. Dans 6 procédé on recommande de prendre de Fasbeste platiné comme masse di contact Il peut À présent être pre paré comme décrit dans le brevet alle mand de Winkler No. 4506, voir également Lunge: L'acide sulfurique et les alecalis, 2e édition, Vol. Ep. S63 et Damner, Chemische TFechnlogic Vol. EF, p. 189. D'après cette invention le procédé consiste à refroidir la masse de contact par un réfrigérant extérieur convenablement réglé; on enlève les excès nuisibles de Chaleur. De cette manière on obtient une condition de température de Fappare! de contact, qui dans de larges Himites est indépendante de fi quantité et de la concentration du gaz à traiter et qui comprend la température la plus favorable pour là production de so En suivant cette invention le procédé donne pratiquement un rendeméent quantitative d'anhvdride sulfurique, comparable à l'action de l'acide sulfurique des chambres. De plus la masse de contact et l'appareil en général, durent plus longtemps par suite de la faible température à laquelle ils sont soumis et leur rendement augmente considérablement.

La manière d'exécuter cette partie du procédé suivant cette invention peut changer sous beaucoup de rapports. particulièrement il faut faire attention à la concentration des gaz À traiter. Le refroidissement de la chambre de contact, de manière à v obtenir la meilleure température, <e fait généralement à laide d'un courant de gaz. La vitesse aussi bien que la température du gaz sont controlées. Pour le moment j'emploie pour ceci de l'air, ou les gaz qui doivent être traités. Le refroidissement peut se faire autrement par exemple par des bains liquides, ou des bains de métal fondu, dont on contrôle les températures.

Sion emploie pour refroidir le gaz à traiter une partie ou tout, le courant des gaz à traiter est forcé à passer par l'espace extérieur de la chambre renfermant li masse de contact de manière à enlever de cette dernière l'excès de chaleur. Les gaz venant des réfrigérants sont alors portés à la température le plus convenable pour pouvoir réussir le mieux la réaction. Pour cela, il faut parfois de nouveau chauffer où refroidir: ceci dépend en

grande partie de la concentration des var.

Li procédé Schroeder-Grillo.

IC OH ITOUVO QUE si iCs Riz HU SONT

pas parfaitement purifiés, l'action de contact du platine va graduellement

Consulter Lunge, Acide sulfurique et atealis, 3ème Ed. Vol. EH, Par. HE p. 1087 et suiv.

menant pme

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en diminuant, La masse de contiet de platine ne peut pas être regénérés ordinairement sans la dissoudre et la translormer en nouvelle mousse. Li procédé Schroeder Grillo inventé par le Dr. Schrocder et breveté par lui en même temps avec la Actien Gesellschaft fur Zink Industrie, prévient cette difficulté en partie en emplovant certains sels solubles "dont, vu le changenent facile de surface et la porosité de ces corps la régénération est beaucoup plus aisée que dans le cas de Fasbeste platiné, de la peirre ponc et autres". Un des sels emplovés est le sulfate de magnésium: on peut s servir aussi du sulfate de sodium et de certains phosphates. Les substances de contact sont préparées en mélangeant les sels avec une solution diluée d'un sel de platine, ordinairement le chlorure de platine. Le platine est alors réduit sans laide d'autres substances par le passage des gaz chauds contenant SO,, au-dessus de la masse.

Six usines des Etats-Unis travaillent suivant ces brevets. L'alinéa sui- Sant donne une description du procédé employé aux usines "Mineral Point Zine Works à New Jersev.!

L'anhvdride sulfureux est aspiré en haut du four et amené dans une chambre de poussière en briques où commence le nettovage des gaz. Cette chambre est garnie de parois disposées en chicane de sorte que le gaz est forcé de passer plusieurs fois du haut de la chambre vers le bas avant de sortir finalement. Cect enlève une grande partie de la poussière, mais il reste beaucoup d'impuretés gazeuses, tel que l'humidité, SOS et du tétrafluorure de silicium. (Si). Ceux-ci sont enlevés par un mélange intime des gaz dans la chambre de poussière avec l'acide sulfurique à différents dégrés de concentration, dans des tours en plomb, remplis de coke où de quartz suivant la force et la température de l'acide. L'acide sulfurique après avoir traversé les serpentins refrigérants, S'il le faut, est pompé au sommet de ces tours par des pompes à acides ou des élévateurs à air. Cet acide est alors distribué uniformément en haut des tours par un appareil distributeur. Ensuite il ruiselle en bas le long du coke où du quartz, en venant en contact intime avec l'anhvdride sulfureux qui entre par le bas Ges tours, Le pettovage se continue après en faisant passer le gaz par des scrubbers en plomb (colonne à coke) qui fonctionnent d'après le même principe des bouteilles de lavage de gaz dans les laboratoires: ils donnent un contact plus intime de l'acide et du gaz. Le brouillard est enlevé en faisant passer Le gaz par des filtres remplis de coke. Le dernier degré de purification est la filtration du gaz à travers des couches de fibres de 0, Après ces divers dégrés de nettovage le gaz ne renferme plus de traces de poussière ni de brouilard si on l'examine -dans une bouteille à Fe de ia lumière solaire ou à la loupe.

Jusque maintenant le gaz à été aspiré tout le temps: 1lest forcé ensuite par une soufferie à pression Connersville à travers les appareils de

tronsformation et d'absorption. Avant qu'on puisse faire la transforma- S ; L e

H + trcyet Lai irati

Engineering and Mining Journal, New York, Vol EXXXIT, septembre 1906, pp

formation se fait par l'action catalvtique du platine finiment divisé et dis tribué sur des particules de sulfate de magnésium. Ce platine effectue li combustion de SO, avec l'excès d'oxvyène (pris au four de grillage) et il se forme du SO \ la sortie de l'appareil de catalyse, Fanhydride sul furique est rebooidi en Le faisant passes 0 travers des tuvaux en fer avant son absorption. A a fin l'acide est pompé dans des réservoirs en fer pour l'expédition

Le procédé Mannheim.

La transformation de SO, en SO; se fait dans le procédé Mannheim en temps. La première trar formation à lieu par le passage des gaz à FAN ers ne espact de contact rem} li d'oxyde ferrique. La seconde se fait après nettovage en présence du platine

Pour griller les pyrites en vue de la Srication de SO, d'après ce procédé on emploie des fours ne laissant pi atrer de Pair: on prend de plus des précautions pour sécher parfaitement air avant qu'ilentre dans le four. Pour cela on le fait passer par des tours remplis d'acide sulfurique concentré L'air séché passe en-dessous des grilles des fours du minerai à vriller.

Les gaz du brüleur non refroidis passent directement à la première masse de contact. Elle corsisté en une couche d'oxvde ferrique, de 7 à 10 pieds d'épaisseur, reposant sur une grille, dans une chambre à enveloppe en ter. Ces chambres sont construites de manière que l'oxvde de fer frais cendres de pyrites) peut être introduit au sommet pendant que l'oxvde

épuisé est enlevé par en bas, à travers la grille. De 60 À 68 de SO, du

gaz des bruleurs est transformé par le premier contact en SO: De cette chambre de contact les gaz entrent dans un réfrigérant et ensuite dans un

bsorbeur d'air d'où on retire le SO La plus grande partie des impuretés du gaz ont été enlevées pendant son pissage à travers la première masse de contact. Fout de même le gaz renferme encore des traces d'impuretés et un peu d'anhvdride non condensé. La dernière trace de ces impuretés

est enlevé par un filtre quelconque. Les gaz sont alors soumis à l'action de contac du platine où le reste de SO: est transformé en SOL, les gaz étant Passrd chautftés à là température nécessaire de leur transformation. Après passage sur le platine, ils sont refroidis de nouveau, ét passent par un appareil absorbant dans lequel l'anhvdride est retenu.

Emploi de l’acide sulfurique.

D'après Lunge’ les principaux emplois de l'acide sulfurique sont les suivants:

LA l'état plus où moins dilué (à partir de 14° TwM). Pour la fabrication du sulfate de soude, et de acide chlorhydrique et ainsi finale-

Lunge, ouvr, cité plus haut, Clem et Hasenback, ELS., brevet No, 690,133, 31 déc Lunge, Acide sulfurique et alcalis, 3ème Ed. Vol. E, Part, HE, pp. 1109-1170

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25 (rem lemme honte

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ment pour bi soude, li eblorure de chaux, Le savon, le verre, et quantités d'autres produits, De plus pour les superphosphates, et autres engrais artificiels, Ces 2 emplois consomment à peu près les 9 10 de tout l'acide suMurique produit. D'autres applications sont: préparations des acides sulfureux, nitrique, phosphorique, Huorhvdrique, borique carbonique, chromique, oxalique, tartarique, citrique, acttique, et stéarique das la préparation du phosphore, iode, brome, des sulfates di Potassium, atnmoniique, barium, (hlanc fixe) calcium: surtout pour précipiter la barvte et la chaux sous forme de sulfate dans les procédés « himiques des sulfates de magnésium, aluminium, fer, cuivre, zine mercure (à l'état interméchaire entre le calomel et le sublimé): dans la métallurgie du cuivre. cobalt, nickel, platine, argent pour nettoyer (saumurer) Les plaques de fer qui doivent être étamées où galvanisée pour nettover Le cuivre, l'argent ete: pour la fabrication du bicarbonate et potassium pour les cellules galvaniques employés par exemple pour télégraphie, pour le platinage électrique ete., pour La préparation de léther ordinaire et des composés d'éthers pour produire et nettoyer beaucoup de substances colorantes organiques surtout dans Le mélange oxydant de bichromate de potassium, et de l'acide sulurique: pour le papier parchemin, pour purifier beaucoup d'huiles minérales et parfois le gaz de houille, pour la fabrication de l'amidon. du svrop et du sucre, pour la saccharification du ble, pour neutraliser les

réaction alealines des liqueurs fermeniant tel que les mélasses, pour cles boissons eflervescentes, pour là préparation du suif en le fondant vant, pour récupérer les acides gras des eaux de savon, pour di fibres végétales, en général dans la teinturerie, dans l'impression d'i dans le tannage comme réactif chimique dans beaucoup de cas, en à contre l'empoisonnement par le plomb et dans beaucoup d'autres ea IT. 1 l'état concentré. Dans la fabrication des acides gras par Gisüllation, pour purifier l'huile de colza, pour nettover le benzine. le pétrol, Fhuile de paratine et autres liquides minérales, pour sécher Fair, surtout dans les laboratoires, mais aussi pour sécher le: gaz dans les procédés de

fabrication Omais ici on peut emplover des acides plus faibles P. ex de

HO Tw), pour la production de la glace par tva ion de l'eau dans le vide, pour ratfiner l'or et l'argent, pour dé arc cuivre ete,, pour la préparation des acides sulfo-crganiques, de Fi our Li préparation

de beaucoup de conposés nitriques et des éthers nitriques, surtout dans la fabrication de la nitro-glvcérine, pyroxvlie nitro-benzène, acide picrique et ainsi de suite.

FT Comme acide fumant de Nordhäusen tanhvdr Pour la préparation de certains acides sulfo-organiques (dans la fabrication d'alizarine, éosine, indigo ete.) pour purifier l'ozokérite, pour fabriquer le noir de soulier, pour concentrer l'acide ordinaire au plus haut degré possible, tel qu'il lé faut pour là préparation de la pyroxvline et autres usages.