Amélioration des performances du processus de clarification

Août 3, 2023

Le processus de clarification de la liqueur verte permet de séparer une grosse quantité de boues, composées de matières minérales pour la plus part à base de sulfure de sodium, de la partie liquide de la liqueur, composée par carbonate de sodium, qui est fondamentale pour la production de soude (liqueur blanche) dans le cycle de régénération en aval du clarificateur :

Cette séparation est achevée à l’intérieur du clarificateur, à travers un procès de précipitation physique qui amène les boues sur le fond du clarificateur par gravité, et permet d’extraire la liqueur clarifiée par déversement au sommet du même clarificateur, via un canal de surverse, et de la convoyer vers le cycle de régénération.

Le bon fonctionnement de ce process dépend de deux facteurs principaux :

Les débits de LV à l’entrée au clarificateur, qui doivent rester constantes, afin de garantir une présence constante dans le clarificateur, en termes de concentration, de solides suspendus (boues vertes) mais surtout de carbonate de sodium pour le cycle de régénération
Le bon fonctionnement de la surverse d’extraction de la liqueur verte clarifiée, qui peut être garanti seulement par son intégrité structurelle, et qui doit éviter d’extraire et envoyer vers le cycle à chaux de la liqueur non proprement clarifiée.

En l’état actuel, les débits envoyés au clarificateur peuvent subir des variations en positif ou en négatif de l’ordre du 50% du débit moyen d’exercice ; de plus, la surverse est fortement endommagée et permet, donc, à la liqueur non clarifiée d’arriver au cycle de régénération. Enfin, le fond du clarificateur est rempli, à cause de la discrépance entre la géométrie du fond et celle de la racle d’évacuation,

d’une quantité très importante de boues endurcies, qui n’ont pas été évacués depuis longtemps et qui réduisent le volume utile de sédimentation des nouvelles boues. Les conséquences sont visibles soit sur la production de soude, soit sur la quantité massive de boues blanches produites, à cause de la qualité non constante de la LV dans le cycle de régénération.

Une série de travaux seront donc effectués, préalablement et durant l’arrêt annuel qui aura lieu entre le 1er et le 12 octobre 2023. Les actions planifiées à mener se divisent en trois points fondamentaux :

La construction d’un nouveau bac tampon de réglage des débits, en amont du clarificateur ;
L’évacuation des boues de fond et le nettoyage du clarificateur ;
Les interventions d’amélioration structurelle des composants du clarificateur, surtout de la surverse, afin d’améliorer la totalité du cycle de clarification, et réduire les impacts sur le cycle de régénération en aval du clarificateur.

Le nouveau bac tampon :

Le nouveau bac tampon aura le rôle de régulation des débits de LV envoyés au clarificateur : construit en acier 316, il aura un diamètre de 9,2 mètres, 8,5 mètres de hauteur, et 26 tons de poids. Il sera installé par K-Industries à côté du clarificateur durant le mois de septembre, et il sera équipé d’un agitateur mécanique EKATO, afin de garantir la suspension des boues vertes durant la permanence de la LV à l’intérieur, avant passage au clarificateur.

Les travaux préparatoires nécessaires à la vidange du clarificateur :

Afin de pouvoir intervenir à l’amélioration structurelle du clarificateur, il sera nécessaire de le vider de la LV, au début de l’arrêt annuel : la LV sera donc pompé, à travers un nouveau circuit de tuyauterie rigide de plus de 170 mètres et plus de 40 nouvelles vannes, vers les Blow Tanks 1 & 2, les lessiveurs 5 & 6, et le bac de 1500 m3 à côté du clarificateur ; tous ces réservoirs seront soumis à un contrôle structurel préalable, réparation où nécessaire (surtout le bac de 1500 m3), test de tenue hydraulique, test de fonctionnement des agitateurs (blow tanks), et il seront équipés avec des nouveau capteurs de pression et des capteurs flottant du niveau de remplissage

Toutes ces activités sont déjà en cours, et elles seront terminées durant le mois de septembre.

La zone de stockage des boues verts, dite « Piscine » :

Une fois que, au début de l’arrêt annuel, le clarificateur sera vidé de la LV, une activité d’évacuation et nettoyage du fond du clarificateur sera nécessaire, afin de permettre les travaux à l’intérieur.

Une zone de stockage provisoire de 430 m3, dénommée la « Piscine », sera réalisée entre le clarificateur et le bâtiment EMCO, afin de recevoir les boues présentes sur le fond du
clarificateur et évacuées à travers d’une ouverture provisoire réalisée sur la virole latérale du clarificateur :

Elle sera réalisée par HK Concept, avec la réalisation d’une dalle de propreté de fond déjà en cours d’installation, 26 blocs en béton préfabriqués de 2,75 mètres d’hauteur et poids variable entre 2140 et 5400 kg, fournis par Béton de la Lomme et disposés à forme de « L » dans le mois d’aout, sur une longueur de 16 mètres et des largeurs de 10 mètres sur le côté court, et 13,5 mètres sur le côté longue.

Une dalle en béton C40/45 armé sera enfin réalisée à l’intérieur de la « Piscine » en fin du mois d’aout, afin de garantir la tenue statique verticale et l’étanchéité, ensemble avec des joints verticaux réalisés entre chaque bloque, et horizontalement tout le longue du bord de contacte béton armé/blocs.

Travaux d’amélioration structurelle du clarificateur :

Entre le 1er octobre à 16h, et le 12 octobre à 13h, les travaux d’amélioration structurelle du
clarificateur auront lieu : suite à la vidange de la LV du clarificateur, des échafaudages seront montés tout autour du clarificateur, afin de permettre à Industeam de démonter la toiture ; une ouverture sur la virole latérale sera réalisée, la racle de fond sera baissée sur le fond en manière fixe avec le démontage de la tête de commande, et avec l’aide d’un bobcat calé à l’intérieur du clarificateur via une grue, les boues de fond seront poussées dans la Piscine.

Ensuite, un nettoyage à fond avec de l’eau à haute pression sera effectué par le service Court durant 24 heures sur le fond du clarificateur, et puis deux échafaudages semi-circulaires préassemblés seront calé dans le clarificateur via une grue : une fois fixés, sécurisés et réceptionnés, l’entreprise Industeam les utilisera pour couper et évacuer la surverse existante endommagée, et positionner et souder la nouvelle surverse tout le longue des 72 mètres de circonférence interne au sommet du clarificateur.

Entre temps, le Service Chadraunnerie contrôlera et renforcera les tôles en acier du fond du clarificateur, réparera si nécessaire la racle de fond, et réalisera la fermeture de l’ouverture sur la virole latérale, comme dernière activité.

Les travaux se concluront avec le démontage et évacuation des échafaudages internes, le remontage de la toiture, dont la moitié sera de nouvelle fabrication en inox, et le démontage des échafaudages externes.

Tous les travaux précités auront lieu sans arrêt en trois pauses journalières de 8 heures, raison pour laquelle toute la zone de chantier sera fournie d’un système d’éclairage indépendant durant toute la durée de l’Arrêt Annuel.

F. Bastianello