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Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING PURGE DUST
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/010503
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for treating the purge dust (2) which is produced during a manufacturing process, especially a clinker production process, and which contains i.a. chlorinated compounds and calcic compounds. The inventive method comprises the following steps: mixing the purge dust (2) with water (4); separating the mixture (7) into a liquid phase (8) comprising the water and i.a. the soluble chlorinated compounds, and a solid phase (9) consisting of the non-water soluble substances, including the rehydrated calcic compounds; and neutralising the liquid phase (8) until it reaches the desired pH.

Inventors:
FERAUGE HUBERT (BE)
COLLEE JEAN-BENOIT (BE)
Application Number:
PCT/BE1999/000099
Publication Date:
February 15, 2001
Filing Date:
August 04, 1999
Export Citation:
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Assignee:
CBR CEMENTBEDRIJVEN NV (BE)
FERAUGE HUBERT (BE)
COLLEE JEAN BENOIT (BE)
International Classes:
A62D3/00; (IPC1-7): A62D3/00
Foreign References:
FR2770159A11999-04-30
FR2762219A11998-10-23
DE4317338A11994-12-01
DE4005436A11991-08-22
Attorney, Agent or Firm:
Claeys, Pierre (7 rue de Livourne, Bruxelles, BE)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de poussières de purge (2) qui sont produites au cours d'un processus de fabrication, en particulier de fabrication de clinker, et qui comprennent entre autres des composés chlorés et des composés calciques, caractérisé en ce que le procédé comprend : un mélange des poussières de purge (2) à de l'eau (4), une séparation du mélange (7) en une phase liquide (8), comprenant l'eau et entre autres les composés chlorés solubles, et une phase solide (9) composée des matières non solubles dans t'eau, dont les composés calciques réhydratés, et une neutralisation de la phase liquide (8) jusqu'à obtenir un pH souhaité.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de séparation est une filtration du mélange d'eau (4) et de poussières de purge (2).
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : au cours de l'étape de séparation des phases liquide (8) et solide (9), un lavage à l'eau et un essorage de la phase solide (9) pour en retirer davantage les composés chlorés solubles, et une récupération de l'eau d'essorage (17) mélangée à la phase liquide (8) précitée, en vue de la neutralisation susdite.
4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : après une séparation au moins partielle susdite des phases liquide (8) et solide (9), un lavage à l'eau et un essorage de la phase solide (9) pour en retirer davantage les composés chlorés solubles, et une récupération séparée de l'eau d'essorage (17) pour la réintroduire au moins en partie en tant qu'eau (4) pour l'étape de mélange à la poussière de purge (2).
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, le processus de fabrication susdit dégageant un gaz contenant du CO2, le procédé comprend pour la neutralisation une mise en contact, dans un écoulement dudit gaz, de la phase liquide (8) et, le cas échéant, d'au moins une partie de l'eau d'essorage (17).
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une reprise de l'eau mise en contact pour la remettre en contact avec l'écoulement de gaz, jusqu'à ce que le pH atteigne une valeur souhaitée.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la phase liquide neutralisée (11), une précipitation des résidus solides (28) résultant de ladite neutralisation.
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une réintroduction, dans le processus de fabrication de clinker, d'au moins une partie de ladite phase solide (9) et éventuellement des résidus solides (28) précipités.
9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement de poussières de purge (2), en particulier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, les poussières de purge (2) étant produites au cours d'un processus de fabrication, en particulier de fabrication de clinker, et comprenant entre autres des composés chlorés et des composés calciques, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de mélange (1) des poussières de purge (2) à de l'eau (4), des moyens de séparation (6) du mélange (7) en une phase liquide (8), comprenant 1'eau et entre autres les composés chlorés solubles, et une phase solide (9) composée des matières non solubles dans I'eau, dont les composés calciques réhydratés, et des moyens de neutralisation (10) de la phase liquide (8) jusqu'à obtenir un pH souhaité.
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de séparation (10) comportent un tapis filtrant sans fin (13).
11. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : des moyens de lavage à l'eau (14) de ladite phase solide (9) et des moyens d'essorage (15) de celleci, et des moyens de récupération (16) de la phase liquide (8) précitée et de l'eau d'essorage (17).
12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de récupération (16) de la phase liquide (8) précitée comportent en outre : disposée entre les moyens de mélange (1) et les moyens de lavage (14), une section de récupération (18) de la phase liquide (8) proprement dite, et associée aux moyens de lavage (14), une section de récupération (19) de l'eau d'essorage (17) chargée de composants chlorés solubles.
13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que les moyens de neutralisation (10) comportent une tour de lavage (20), par contact direct entre liquide et gaz, qui comprend : une entrée (21) pour la phase liquide (8) proprement dite et, le cas échéant, pour l'eau d'essorage (17) chargée de composants chlorés solubles, une sortie (22) pour l'eau neutralisée (11), et une entrée (23) et une sortie (24) pour un gaz comportant, au moins à t'entrée (23), du C02.
14. Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de reprise (26) de la phase liquide (8) proprement dite, et le cas échéant de l'eau d'essorage (17), chargée (s) de composants chlorés solubles, mise (s) en contact, ces moyens de reprise (26) étant agencés pour la ou les remettre en contact dans les moyens de neutralisation (10) jusqu'à ce que le pH atteigne une valeur souhaitée.
15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de décantation (27) de la phase liquide neutralisée (11) pour en précipiter des résidus solides (28) résultant de ladite neutralisation.
16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réintroduction, dans le processus de fabrication, d'au moins une partie de ladite phase solide (9) et, le cas échéant, des résidus solides (28) précipités.
Description:
"Procédé et dispositif de traitement de poussières de purge" La présente invention concerne un procédé de traitement de poussières de purge qui sont produites au cours d'un processus de fabrication, en particulier de fabrication de clinker, et qui comprennent entre autres des composés chlorés et calciques.

Les poussières de purge peuvent poser des problèmes de recyclage liés à leurs compositions. En particulier, leur recyclage telles quelles dans le processus de production peut nécessiter dans certains cas des opérations supplémentaires pour diminuer de manière significative la teneur en chlore jusqu'à un niveau acceptable.

Autant dans un but de respect de l'environnement que dans un but de saine gestion des matières, la déposante de la présente invention a recherché pour ces poussières de purge un procédé de traitement économique, qui puisse tre directement mis en oeuvre à l'endroit où elles sont produites, qui, le cas échéant, puisse tre intégré dans l'ensemble des processus de fabrication précitée et qui ne pose pas de nouveau problème.

A cet effet, le procédé de l'invention comprend un mélange des poussières de purge à de t'eau, une séparation du mélange en une phase liquide, comprenant l'eau et entre autres les composés chlorés solubles, et une phase solide composée des matières non solubles dans l'eau, dont les composés calciques réhydratés, et une neutralisation de la phase liquide jusqu'à obtenir un pH souhaité.

Après la neutralisation, la phase liquide peut alors tre rejetée sans danger, le pH pouvant avoir été abaissé de 12,5 à 8,5. II s'avère que, pour le mélange, un rapport pondéral (par exemple en kg/h) entre matière liquide et matière solide se situe entre 5/1 et 1,5/1 mais est

avantageusement comprise entre 3/1 et 2/1 pour obtenir une bonne extraction des chlorures contenus dans les poussières de purge.

Le procédé de l'invention peut comprendre une réintroduction, dans le processus de fabrication de clinker, d'au moins une partie de ladite phase solide. Ainsi, le volume des composés calciques réhydratés n'est pas perdu mais valorisé.

Un mode de réalisation du procédé de l'invention peut comprendre de plus, au cours de l'étape de séparation des phases liquide et solide, un lavage à l'eau et un essorage de la phase solide pour en retirer davantage les composés chlores solubles, et une récupération de l'eau d'essorage mélangée à la phase liquide précitée, en vue de la neutralisation susdite.

L'homme de métier comprend que, dans le présent document,"eau"peut signifier un liquide principalement aqueux véhiculant des produits solubles, et mme éventuellement insolubles.

Un autre mode de réalisation du procédé de l'invention peut comprendre, après une séparation au moins partielle susdite des phases liquide et solide, un lavage à l'eau et un essorage de la phase solide pour en retirer davantage les composés chlorés solubles, et une récupération séparée de l'eau d'essorage pour la réintroduire au moins en partie en tant qu'eau pour l'étape de mélange à la poussière de purge.

Si le processus de fabrication susdit dégage un gaz contenant du C02, le procédé de l'invention peut comprendre avantageusement pour la neutralisation précitée une mise en contact, dans un écoulement dudit gaz, de la phase liquide et, le cas échéant, d'au moins une partie de l'eau d'essorage.

La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de traitement de poussières de purge, en particulier suivant le procédé ci-dessus.

A cet effet, le dispositif de l'invention comprend des moyens de mélange des poussières de purge à de t'eau, des moyens de séparation du mélange en une phase liquide, comprenant l'eau et entre autres les composés chlorés solubles, et une phase solide composée des matières non solubles dans l'eau, dont les composés calciques réhydratés, et des moyens de neutralisation de la phase liquide jusqu'à obtenir un pH souhaité.

Suivant une forme de réalisation de l'invention, le dispositif précité comporte en outre des moyens de lavage à l'eau. de ladite phase solide, des moyens d'essorage de celle-ci, et des moyens de récupération de la phase liquide précitée et de l'eau d'essorage.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé et des formes de réalisation particulières du dispositif suivant l'invention.

La figure 1 montre un schéma de principe simplifié d'une forme de réalisation du dispositif de l'invention.

La figure 2 montre un schéma de principe simplifié d'une autre forme de réalisation du dispositif de l'invention.

La figure 3 montre un schéma de principe simplifié de moyens de neutralisation appropriés pour la mise en oeuvre de l'invention.

Dans les différentes figures, les mmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.

Pour faciliter la compréhension du procédé de l'invention, et sans que cela puisse tre considéré comme limitant la portée dudit procédé, il est d'abord décrit un dispositif de l'invention.

Le dispositif de l'invention (figure 1) peut comprendre (a) des moyens de mélange 1 pour mélanger des poussières de purge 2, qui

peuvent arriver d'une trémie 3, à de l'eau 4 qui arrive par un conduit 5, (b) des moyens de séparation 6 du mélange 7 ainsi produit, qui quitte les moyens de mélange 1, en une phase liquide 8 et une phase solide 9 et, (c) des moyens de neutralisation 10 de la phase liquide 8. De ces derniers sort une phase liquide 11 neutralisée.

Les moyens de séparation 6 peuvent comporter un tapis filtrant sans fin 13 connu en soi.

Dans une forme de réalisation de l'invention (figure 1), des moyens 14 de lavage 6 1eau, par exemple par aspersion, du mélange produit 7 qui se trouve sur le tapis sans fin 13 et des moyens d'essorage 15 de ladite phase solide 9, par exemple par aspiration de la phase liquide 8 sous le tapis sans fin 13, peuvent tre associés aux moyens de séparation 6. Dans cette forme de réalisation, des moyens de récupération 16 de la phase liquide 8 précitée en combinaison avec l'eau d'essorage 17 collectent ensemble celles-ci pour les amener aux moyens de neutralisation 10.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention (figure 2), les moyens de récupération 16 peuvent comporter, disposée entre les moyens de mélange 1 et les moyens de lavage 14, une section de récupération 18 de la phase liquide 8 proprement dite et, associée aux moyens de lavage 14, une section de récupération 19 séparée de l'eau d'essorage 17.

En fait, les moyens de neutralisation 10 (figure 3) peuvent comporter par exemple une tour de lavage à contre-courant 20, par contact direct entre un liquide et un gaz, qui comprend, d'une part, une entrée 21 pour la phase liquide 8 proprement dite et, le cas échéant, pour l'eau d'essorage 17, et une sortie 22 pour l'eau neutralisée 11 et, d'autre part, une entrée 23 et une sortie 24 pour un gaz comportant, au moins à t'entrée 23, du C02.

II peut tre prévu de plus, sous la forme d'une pompe 24,

de conduites appropriées et de moyens de mesure de pH 25 connus, des moyens de reprise 26 de la phase liquide 8 proprement dite, et le cas échéant de l'eau d'essorage 17, passée (s) à contre-courant, ces moyens de reprise 26 étant agencés pour réintroduire à contre-courant (suivant la flèche 26A) la phase liquide 8 dans la tour de lavage 20.

Avantageusement, le dispositif de l'invention peut comprendre de plus des moyens de décantation 27 de la phase liquide 8 ou, de préférence (figure 3), de la phase liquide neutralisée 11 pour en précipiter des résidus solides 28 résultant de ladite neutralisation et obtenir un fluide épuré 11A.

Des moyens (non représentés) pour réintroduire dans le processus de fabrication précité au moins une partie de ladite phase solide 9 et, le cas échéant, des résidus solides 28 précipités sont de préférence prévus pour compléter le dispositif de l'invention. II peut s'agir à cet effet de bandes transporteuses, de silos, de véhicules, etc.

Suivant un mode de réalisation des moyens de mélange 1, ceux-ci comportent un système de vis d'Archimède (non représenté) comprenant, dans un tube de mélange, une vis externe dont le filet est agencé pour faire avancer le mélange 7 dans un sens d'avance S vers les moyens de séparation 6 et une vis interne coaxiale à la vis externe et dont le filet est agencé pour faire avancer le mélange 7 en sens inverse du sens d'avance S.

Dans le cas de la forme de réalisation de la figure 2, il peut tre prévu, sous forme de conduites 31 adéquates, des moyens 31 pour amener aux moyens de mélange 1, en tant qu'eau 4 à mélanger à la poussière de purge 2, I'eau d'essorage 17 captée par la section de récupération séparée 19.

Dans ce mme cas, des conduites 32 peuvent raccorder la section de récupération 18 aux moyens de neutralisation 10 pour y amener la phase liquide 8 proprement dite.

Le procédé de l'invention, pour le traitement de poussières de purge 2 décrites ci-dessus, comprend (figure 1 ou 2) : -un mélange en 1 des poussières de purge 2 à de l'eau 4, -une séparation en 6 du mélange 7 ainsi obtenu en une phase liquide 8, comprenant l'eau et entre autres les composés chlorés solubles, et une phase solide 9 composée des matières non solubles dans !'eau, dont les composés calciques réhydratés, et -une neutralisation en 10 de la phase liquide 8 jusqu'à obtenir un pH souhaité.

L'étape de séparation est avantageusement une filtration du mélange 7 d'eau et de poussières de purge 2.

Dans un mode de réalisation du procédé de l'invention (figure 1), on peut organiser, au cours de l'étape de séparation en 6 des phases liquide 8 et solide 9, un lavage à l'eau et un essorage de la phase solide 9 pour en retirer davantage les composés chlorés solubles, et une récupération de l'eau d'essorage 17 ainsi obtenue, mélangée à la phase liquide 8 précitée, en vue d'une neutralisation susdite en commun.

Dans un autre mode de réalisation du procédé de l'invention (figure 2), après une séparation au moins partielle susdite en 18 des phases liquide 8 et solide 9, on prévoit un lavage à l'eau en 14 et un essorage en 19 de la phase solide 9 pour en retirer davantage les composés chlorés solubles qu'elle contiendrait encore. De plus, on peut organiser alors une récupération séparée de l'eau d'essorage 17 afin de la réintroduire au moins en partie en tant qu'eau 4 pour l'étape de mélange en 1 à la poussière de purge 2.

Dans le procédé de l'invention, l'étape de neutralisation, ainsi que d'autres étapes, peut tre organisée par lots de produit à traiter mais également en un ou des processus en continu selon le dispositif choisi. L'homme de métier pourra choisir le matériel nécessaire pour le dispositif selon qu'il est préféré qu'une étape soit réalisée lot par lot ou

en continu.

II doit tre entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent tre apportées à ces dernières sans sortir du cadre des revendications.

Ainsi, au cas où, comme lors de la fabrication de clinker, le processus de fabrication dégage un gaz contenant du C02, le procédé de l'invention comprend avantageusement pour la neutralisation précitée en 10, par exemple dans une tour de lavage 20 (figure 3), un passage à contre-courant, dans un écoulement dudit gaz, de la phase liquide 8 et, le cas échéant, d'au moins une partie de 1'eau d'essorage 17.

Avantageusement, mais à titre d'exemple seulement, le liquide passé à contre-courant dans l'écoulement de gaz peut tre récupéré à la base de la tour de lavage par une pompe 24 et analysé par un pHmètre 25 pour tre réintroduit à contre-courant, jusqu'à ce que son pH atteigne une valeur souhaitée. En attendant, du liquide venant des moyens de récupération 16 peut tre stocké dans un réservoir tampon 35. Dès que le pH souhaité est obtenu, une pompe 36 peut vider la tour de lavage 20 de la phase liquide neutralisée 11 et envoyer celle-ci dans un autre réservoir tampon 27 pour une décantation éventuelle. Ensuite, une pompe 37 peut faire passer la phase liquide 8 à neutraliser du réservoir tampon 35 dans la tour de lavage 20 pour neutraliser un nouveau volume de phase liquide 8.

D'un autre côté, la phase liquide neutralisée 11, peut tre soumise à une étape de précipitation des résidus solides 28 qui résultent de ladite neutralisation, afin d'obtenir un fluide épuré 11A. A cet effet, un floculant peut tre ajouté à cette phase liquide.

Le cas échéant, le procédé de l'invention comprend avantageusement une réintroduction, dans le processus de fabrication susdit, d'au moins une partie de. ladite phase solide 9 et éventuellement des résidus solides 28 précipités.

La phase liquide 8 et/ou l'eau d'essorage 17 non neutralisée, étant donné leur teneur en chlore, peuvent éventuellement tre utilisées pour nettoyer le tapis filtrant 13 en y attaquant des particules de gypse incrustantes.

Liste des figures S sens d'avance 1 moyens de mélange 2 poussières de purge 3 trémie 4 eau 5 conduit 6 moyens de séparation 7 mélange 8 phase liquide 9 phase solide 10 moyens de neutralisation 11 phase liquide neutralisée 11A fluide épuré 13 tapis filtrant sans fin 14 moyens de lavage 15 moyens d'essorage 16 moyens de récupération 17 eau d'essorage 18 section de récupération de 8 19 section de récupération séparée, de 17 20 tour de lavage à contre-courant 21 entrée 22 sortie 23 entrée 24 sortie 25 moyens de mesure de pH 26 moyens de reprise 26A flèche 27 moyens de décantation

28 résidus solides 29 collecte de 9 31 conduites 32 conduites 35 réservoir tampon 36 pompe 37 pompe




 
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