Solutions à grande échelle de procédés hautement intégrés utilisant l'évaporation et la cristallisation.
Vue d'ensemble
L'évaporation est souvent utilisée lorsque les technologies membranaires deviennent inapplicables à des concentrations élevées en solides dissous totaux (TDS). Avec plus de 1 000 installations dans plus de 30 pays, Veolia Water Technologies compte le plus de références et d'expérience réussies sur le plus large éventail d'applications des équipements industriels d'évaporation et de cristallisation à grande échelle. Ces applications comprennent le traitement des eaux usées avec zéro rejet liquide (ZRL), par concentration des flux dilués ; le recyclage et la récupération de l'eau en vue de sa réutilisation bénéfique pour l'environnement ; la cristallisation industrielle pour la production de produits chimiques de qualité supérieure à partir de gisements naturels ; et la récupération de sous-produits de valeur dans les flux de déchets.
Selon l'application spécifique, nous proposons plusieurs technologies d'évaporation :
- Évaporateur à film tombant
- Évaporateur à circulation naturelle
- Évaporateur à film ascendant
- Évaporateur à circulation forcée
- Évaporateur à circulation forcée optimisée (amplificateurs de turbulences pour les flux très visqueux)
Le type d'évaporateur utilisé dépendra essentiellement de la composition chimique de la solution, pour éviter l'encrassement des surfaces d'échange thermique.
Depuis la recherche et le développement, en passant par l'ingénierie et la conception, jusqu'à l'exécution, avec la fourniture des équipements, la mise en service, le démarrage et les essais de performance, Veolia est un partenaire fiable pour l'élaboration de projets uniques. Nous livrons des systèmes d'évaporation et de cristallisation HPD éprouvés à nos clients de tous les marchés industriels :
Industrie minière
Nous concevons et fournissons des systèmes pour l'extraction des évaporites ; pour le traitement des coproduits d'extraction et de raffinage, le traitement des sous-produits, des résidus et des eaux mères ; pour l’évaporation de la liqueur résiduaire d'alumine et l'élimination des oxalates.
Lithium et métaux pour batteries
Nous aidons les producteurs et les recycleurs à relever les défis techniques liés à la demande croissante de production ou de recyclage efficace de lithium de haute pureté et de sels de matériaux de batterie pour la fabrication de batteries électriques de pointe. Nous garantissons une production efficace de lithium de qualité batterie, et de sels de nickel et de cobalt à partir de saumure, de roches dures, d'argile ou de matériaux recyclés.
Industrie de la pâte et du papier
Nous relevons les défis associés aux systèmes d'évaporation de la liqueur noire grâce au procédé CRP™, qui permet d’une part de traiter les cendres du précipitateur en éliminant les éléments non liés au processus (non-process elements, NPE), dont les chlorures, et d’autre part de récupérer le sodium.
Industrie chimique
Nous fournissons des systèmes d'évaporation et de cristallisation pour la production de plus de 50 composés chimiques.
Production d'engrais
Nos systèmes HPD® permettent la cristallisation de sels de potassium, de sulfate d'ammonium, de composés nitrés, d'acide phosphorique, de phosphate monoammonique (MAP) et de phosphate diammonique (DAP).
Énergie
Nous réalisons des installations intégrées de traitement de l'eau et des eaux usées à zéro rejet liquide (ZLD), ainsi que des systèmes pour traiter les purges de désulfuration des gaz de combustion (FGD) et les eaux grises des centrales à cycle combiné de gazéification intégrée (IGCC).
Pétrole et gaz
Nous proposons des systèmes pour traiter l'eau produite par drainage gravitaire assisté par vapeur (SAGD), dotés de la technologie Silica Sorption™ ; pour traiter les purges de générateurs de vapeur à passage unique (OTSG) et l'eau d'alimentation des chaudières multitubulaires ; pour traiter l'eau produite en exploitation de gaz de schiste, de gaz de charbon (CSG) et de pétrole de réservoirs compacts ; et des systèmes ZLD.
Caractéristiques et avantages
Centre de recherche et d'essai à la pointe de la technologie
Équipe ingénierie des procédés avec des décennies d'expérience dans le développement de nouveaux procédés
Récupération de produits et de sous-produits de valeur
Recyclage et réutilisation de précieuses ressources en eau
Réduction du volume d'effluents
Minimisation du volume de déchets
Applications
Services
Veolia propose une large gamme de services pour répondre aux besoins des clients concernant leurs systèmes d'évaporation et de cristallisation HPD® :
- Pièces de rechange et consommables, remplacement et mise à niveau des principaux équipements de procédé, cuves/réservoirs et équipements auxiliaires
- Dépannage, inspections du système et évaluation du procédé (y compris équipements autres que ceux de Veolia)
- Assistance lors du démarrage du système et essais de performance
- Contrats de service pour l'entretien du système incluant la maintenance planifiée, le support à l'exploitation/au procédé et la formation des exploitants
Gamme
Veolia propose une gamme complète de cristalliseurs adaptés aux besoins de l'industrie :
- Cristalliseur HPD Growth™
- Cristalliseur à circulation forcée (sel mixte)
- Système MBD™ (Modular Bulldozer Design) – cristalliseur à circulation forcée modulaire
- Cristalliseur PIC™, de type DTB (draft tube baffle, chicane à tube d’aspiration)
- Cristalliseur de type MSMPR (mixed suspension, mixed particle removal, parfaitement agité continu en régime permanent)
- Cristalliseurs à film tombant
Configurations possibles de l’évaporateur :
- Recompression mécanique de vapeur (MVR)
- Évaporation multiples effets (MEE)
- Distillation flash par détentes successives (multi-stage flash, MSF)
- Recompression thermique de vapeur (TVR)
Contact
L'investissement dans un procédé d'évaporation et de cristallisation peut être conséquent ; il convient donc d'envisager un processus complet de faisabilité et d'essai. Notre centre de R&D à la pointe de la technologie dispose d'une large gamme d'évaporateurs et de cristalliseurs, ainsi que des équipements auxiliaires, qui peuvent être utilisés pour tester et valider des solutions de procédés conçues pour une production à l'échelle commerciale. Cette capacité unique est un formidable outil pour déterminer les améliorations possibles sur les performances et évaluer les approches rentables s'agissant du procédé.
Brian Muldoon
Ventes VP Veolia Water Technologies North America
FAQ Évaporation et cristallisation HPD®
Comment fonctionne l'évaporation industrielle ?
Les évaporateurs à grande échelle, ou évaporateurs industriels, sont utilisés dans diverses industries pour concentrer ou purifier des liquides. Ils fonctionnent sur le même principe que l'évaporation à plus petite échelle, mais sont conçus pour traiter de plus grands volumes. Ce principe repose sur le chauffage du liquide à concentrer, ce qui entraîne son évaporation et la séparation des substances dissoutes ou en suspension. Le liquide évaporé est ensuite condensé et recueilli, tandis que le liquide concentré ou résidu reste en place.
Comment fonctionnent les cristalliseurs à grande échelle ?
Les cristalliseurs à grande échelle sont utilisés dans diverses industries pour séparer et purifier des cristaux solides à partir d'une solution liquide. Le procédé implique un refroidissement ou une évaporation contrôlés de la solution, permettant au soluté souhaité de cristalliser et de se séparer du liquide restant. Les cristalliseurs à grande échelle intègrent généralement des équipements et des techniques supplémentaires afin d'améliorer la cristallisation. Il peut s'agir d'échangeurs thermiques pour contrôler la température, d'agitateurs ou de mélangeurs pour favoriser le mélange homogène et la croissance des cristaux, et de systèmes de filtration ou de centrifugation pour séparer les cristaux du liquide. Les paramètres spécifiques de conception et d'exploitation d'un cristalliseur à grande échelle dépendent des propriétés des cristaux souhaités, des caractéristiques du soluté et du solvant, et des exigences de l'industrie.
Références
Fortes d'un succès commun dans le soutien à l'évolution et à l'adoption rapides de la mobilité électrique, Toyota Tsusho Corporation (une société commerciale du groupe Toyota), Allkem Ltd. (une entreprise australienne de produits chimiques industriels), et leur coentreprise – Toyotsu Lithium Corporation – ont attribué à Veolia un contrat d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) portant sur la construction d'une nouvelle usine de raffinage du lithium au Japon. L'usine de Naraha a été conçue pour convertir 9 500 tonnes par an de carbonate de lithium de qualité technique en 10 000 tonnes par an d'hydroxyde de lithium purifié, de qualité batterie.
Alkim Alkali Kimya A.S. (Alkim), l'un des plus grands producteurs de sulfate de sodium au monde, a décidé d'investir dans son usine de Koralkim, en Turquie, en vue de produire jusqu'à 50 000 tonnes par an de sulfate de potassium soluble. La société a attribué à Veolia un marché portant sur la fourniture de la technologie de cristallisation HPD® pour produire du sulfate de potasse sous forme cristalline et entièrement soluble. La solution de Veolia, qui comprend également des cristalliseurs à effets multiples produisant près de 35 000 tonnes par an de chlorure de sodium de qualité alimentaire comme sous-produit, optimise l'investissement en capital en utilisant les unités de cogénération existantes chez Alkim.
Shintech, Inc, le plus grand fabricant de chlorure de polyvinyle (PVC) aux États-Unis, souhaitait renforcer l'intégration verticale de ses opérations de production tout en augmentant sa capacité afin de répondre à la demande croissante du marché nord-américain. Cette intégration verticale incluait la production de chlorure de vinyle monomère (VCM), précurseur du PVC, par une installation de chlore et de soude caustique située à Plaquemine.
Pour atteindre les objectifs de production souhaités, l'entreprise a fait confiance à Veolia Water Technologies qui a fourni un système de purification du sel HPD® permettant de produire les grandes quantités de chlorure de sodium de haute qualité, matière première nécessaire à l'usine de chlore et de soude caustique.
Le système à recompression mécanique de vapeur (MVR) est conçu pour une capacité de 820 000 tonnes par an de chlorure de sodium de haute qualité, ce qui en fait à ce jour le plus grand système au monde de sel obtenu par évaporation en une seule étape.