# Base de Connaissance — Application Soda Ash / Filtres à Bande HASLER

> Extrait de SODA-ASH-APPLICATION-rev1.xls — Document technique interne Hasler Group


## Procédé de fabrication du Soda Ash (Na2CO3)

### Matières premières

- Sel ordinaire (NaCl)
- Ammoniac (NH3) recyclé
- Calcaire (CaCO3)

### Procédé SOLVAY

| Étape | Équation | Description |
|-------|----------|-------------|
| - | `2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2` | Équation globale (non réalisable directement) |
| - | `NH3 + H2O + CO2 → (NH4)HCO3` | Production bicarbonate d'ammonium (étape 1) |
| - | `(NH4)HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3` | Production bicarbonate de sodium (étape 2 - clé pour filtration) |
| - | `2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2` | Décomposition en carbonate anhydre par chauffage (étape 3) |
| - | `CaCO3 → CaO + CO2` | Décomposition calcaire au four à chaux (étape 4) |
| - | `CaO + H2O → Ca(OH)2` | Préparation lait de chaux (étape 5) |
| - | `2 NH4Cl + Ca(OH)2 → 2 NH3 + CaCl2 + 2 H2O` | Régénération ammoniac (étape 6) |

### Procédé HOU

- Inventé par Hou Debang (1930), basé sur Solvay
- Rendement : **96%** (vs 90% Solvay)
- Sous-produit valorisable : NH4Cl (fertilisant)
- Température de cristallisation NH4Cl : 10°C

| Étape | Équation | Description |
|-------|----------|-------------|
| - | `NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3` | Étape 1 (identique Solvay) |
| - | `NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3` | Étape 2 (identique Solvay) |
| - | `2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2` | Étape 3 |
| - | `NaCl + NH3 + H2O + CO2 → NH4Cl + NaHCO3` | Étape 4 (spécifique Hou) |
| - | `2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2` | Étape 5 (spécifique Hou) |

**Taux de conversion** : 1.6 T NaHCO3 → 1 T Na2CO3


## Composants du filtre à bande sous vide - Soda Ash

| Composant | Matériau | Spécification |
|-----------|----------|---------------|
| SOUS ENSEMBLE FILTRE | MATIERE | SPECIFICITE |
| Bande | SBR | Dimension des trous : 15*30 mm,                                                      Pas de rainurag |
| Toile filtrante | POLYPROPYLENE | En  Polypropylène(PP) avec un tissage en mono filament ou double layer le plus souvent et une ouvert |
| Boîte à vide | U45N | Tronçons de 2,5 et/ou 3 m assemblées par bride. Section Omega avec un mécanisme de support articulé. |
| Une boîte à vide | U45N |  |
| Alimentateur | U45N | Boite de répartition à deux sorties et tuyauterie de dégazage. Matière  : Identique à la boite à vid |
| Rouleau presseur | U45N | Localisé après la zone de lavage, supporté par un chassis articulé rigide. Sous le rouleau presseur, |
| Contrôle niveau ballon | SVR | Transmetteur de pression, transmetteur de niveau-différentielle. |
| Ballons à filtrat | U45N/FRP | De grand diamètre en raison de l'important débit d'air dans la filtration de bicarbonate de soude. D |
| Talon | Caoutchouc | Les talons sont en caoutchouc naturel et fixés par collage à froid sur les bords de bande pour forme |

## Tableau des matériaux (SOLVAY vs HOU)


### FILTER
| Élément | SOLVAY | HOU |
|---------|--------|-----|
| Vacuum box | U45N | U45N |
| Feed dam roller | U45N | U45N |
| Pulp feeder | U45N | U45N |
| Wash trough | U45N | U45N |
| Discharge rollers | AISI 316L | AISI 316 L |
| Cake hopper | AISI 316L | AISI 316 L |
| Cloth wash water pan | AISI 316L | AISI 316 L |
| Cloth wash header | AISI 316L | AISI 316 L |
| Belt support rollers | AISI 316L | AISI 316 L |
| Cloth return roller | AISI 316L | AISI 316 L |
| Vacuum box support frame | AISI 316L | AISI 316 L |
| Frame/Bolt | AISI 316L | AISI 316 L |
| Rubber belt | SBR | SBR |
| Belt support frame | AISI 316L | AISI 316 L |

### CLOTH
| Élément | SOLVAY | HOU |
|---------|--------|-----|
| Warp/Weft | Mo/Mo Dlw | Mo/Mo Dlw |
| Reference | SEFAR | 214-3 CRAMER |
| Opening (µ) | 50 | 50 |
| Fiber | PP | PP |

### ACCESSORIES
| Élément | SOLVAY | HOU |
|---------|--------|-----|
| Filtrate connection | U45N | U45N |
| Manifold | U45N/FRP | U45N/FRP |
| Receiver | U45N/FRP | U45N/FRP |

## Données procédé de référence (Flowsheet SOLVAY)

- **Filtration rate NaHCO3** : 1.16 T/h/m²
- **Filtration rate Na2CO3** : 0.7 T/h/m²
- **Taille filtre** : 53.57 m²
- **Production Na2CO3** : 900 T/j (37.5 T/h)
- **Pompe à vide** : 23100 m³/h → 430 m³/h/m²
- **Slurry** : 22% solides, densité 1.2 T/m³, T°=38°C
- **Gâteau** : humidité 16%, débit sec 60 T/h

## Comparaison filtrabilité SOLVAY vs HOU

| Procédé | Filtrabilité Na2CO3 (T/h/m²) | Filtrabilité NaHCO3 (T/h/m²) | Débit PàV (m³/h/m²) |
|---------|------------------------------|-------------------------------|---------------------|
| HOU | 0.64 | 1.03 | 488 |
| SOLVAY | 0.7 | 1.16 | 442 |

## Données de performance par site (18 sites)

| Site | Procédé | Surface (m²) | Filtrabilité NaHCO3 | Humidité (%) | Production Na2CO3 (T/h) | Na2CO3 (T/h/m²) | Cycle (s) |
|------|---------|-------------|---------------------|-------------|------------------------|-----------------|-----------|
| Sterlitamak (contrat) | SOLVAY | 40 | 1.2 | 16 | 30 | 0.75 | 105 |
| Sterlitamak (mise en route) | SOLVAY | 66 | 1.1393939393939394 | 16 | 47 | 0.7121212121212122 | 105 |
| Sodawerk (contrat) | SOLVAY | 40 | 1.2386666666666666 | 16.8 | 30.966666666666665 | 0.7741666666666667 | 67.4 |
| Sodawerk (mise en route) | SOLVAY | 66 | 1.1670388091440722 | 16.4 | 48.14035087719298 | 0.7293992557150452 | 85.1 |
| Torrelavega (contrat) | SOLVAY | 50 | 1.2 | 16 | 37.5 | 0.75 |  |
| Torrelavega (mise en route) | SOLVAY | 50 | 1.2 | 16 | 33.4425 | 0.6688500000000001 | 92 |
| Rosignano (contrat) | SOLVAY | 81 | 0.9444444444444444 | 16.8 | 47.8 | 0.5901234567901235 |  |
| Rosignano (mise en route) | SOLVAY | 81 | 1.472502805836139 | 16.8 | 74.54545454545453 | 0.9203142536475868 | 96 |
| Ciech Matwy (contrat) | SOLVAY | 60 | 1.1 | 16 | 41.6 | 0.6933333333333334 |  |
| Ciech Matwy (mise en route) | SOLVAY | 60 | 1 | 15.2 | 37.5 | 0.625 |  |
| Ciech Janikowo (contrat) | SOLVAY | 73.5 | 1.08843537414966 | 16.5 | 50 | 0.6802721088435374 |  |
| Ciech Janikowo (mise en route) | SOLVAY | 54 | 1.1111111111111112 | 16 | 37.5 | 0.6944444444444444 | 89.24 |
| Nanfang (contrat) | HOU | 108 | 1.1111111111111112 | 16 | 75 | 0.6944444444444444 | 90 |
| Nanfang (mise en route) | HOU | 108 | 0.9851851851851853 | 18.7 | 66.5 | 0.6157407407407407 | 92 |
| Jingshen (contrat) | HOU | 54 | 1.1111111111111112 | 16 | 37.5 | 0.6944444444444444 | 90 |
| Jingshen (mise en route) | HOU | 54 | 1.1555555555555557 | 20.97 | 39 | 0.7222222222222222 | 95 |
| Kunshan (contrat) | HOU | 81 | 0.8641975308641975 | 16 | 43.75 | 0.5401234567901234 | 94 |
| Kunshan (mise en route) | HOU | 81 |  |  |  |  |  |

## Historique commercial — Filtres Soda Ash installés (20 références)

| Client (actuel) | Localisation | Pays | Surface (m²) | Type | N° équip. | Mise en route | Statut |
|----------------|-------------|------|-------------|------|-----------|---------------|--------|
| NOVACARB - LA MADELEINE | Nancy | France | 40 | 40 B 20 | 60150 | 1986 | OPR |
| VOIR SI EXISTE | Dombasle s/Meurthe | France | 1.5 | None | 101/62835 | 1987 | None |
| SOLVAY Portugal | None | Austria | 25 | 25 B 20 | 3389 | 1988 | IDL |
| NOVACARB - LA MADELEINE | Nancy | France | 50 | None | 611/1971/00 | 1992 | None |
| SOLVAY CHIMICA ITALIA | Rosignano | Italy | 60 | 60 B 25 | 101/9111 | 1992 | OPR |
| SOLVAY CHIMICA ITALIA | Rosignano | Italy | 60 | 60 B 25 | 9111 | 1992 | OPR |
| SOLVAY CHIMICA ITALIA | Rosignano | Italy | 60 | 60 B 25 | 9111 | 1992 | OPR |
| SOLVAY QUIMICA | Suria | Spain | 81 | 81 B 30 | 1837-01 | 1996 | OPR |
| SOLVAY QUIMICA | Torrelavega | Spain | 81 | 81 B 30 | 1837-02 | 1996 | OPR |
| SOLVAY QUIMICA | Torrelavega | Spain | 81 | 81 B 30 | 1837-03 | 1997 | OPR |
| GENERAL CHEMICAL | Ammersburg | Canada | 48 | 48 B 30 | 7876 | 1999 | IDL |
| JSC SODA | Sterlitamak | Russia | 66 | 66 B 30 | 512293-02 | 2009 | OPR |
| JSC SODA | Sterlitamak | Russia | 40 | 40 B 25 | 512293-01 | 2009 | OPR |
| JSC SODA | Sterlitamak | Russia | 66 | 66 B 30 | 515536 | 2010 | OPR |
| JSC SODA | Sterlitamak | Russia | 40 | 40 B 25 | 515536 | 2010 | OPR |
| SODAWERK | Stassfurt | Germany | 50 | 50 B 25 | 514170 | 2010 | OPR |
| JIANGSU JINGSHEN SALT INDUSTRIAL CO, Ltd | Hua an City | China | 54 | 54 B 30 | 515177 | 2010 | OPR |
| JIANGSU JINGSHEN SALT INDUSTRIAL CO, Ltd | Hua an City | China | 54 | 54 B 30 | 515177 | 2010 | OPR |
| GUANDONG NANFANG SODA ASH INDUSTRIAL CO. LTD | GUANGZHOU | China | 108 | 108 B 40 | 515281 | None | UDC |
| China National Salt Group | Kunshan | China | 81 | 81 B 30 | None | None | UDC |

## Données TG & Mises en route (HOU: Tianjin, Dalian | SOLVAY: Ebensee)

| Site | Type | Surface (m²) | Filtrabilité NaHCO3 | Na2CO3 T/h/m² | Humidité % | Ratio lavage (m³/T Na2CO3) | Type lavage |
|------|------|-------------|---------------------|--------------|-----------|--------------------------|------------|
| Tianjin | TG | 81 | 0.7201646090534981 | 0.45010288065843623 | 15 | 0.66 | 1D + 1CC |
| Tianjin | Mise en route | 71 | 1.1971830985915493 | 0.7482394366197183 | 15.5 | 0.65 | 1D+1CC |
| Dalian | TG | 65 | 0.9846153846153847 | 0.6153846153846154 | 17 | 0.68 | 1D +1CC |
| Dalian | Mise en route | 81 | 1.382716049382716 | 0.8641975308641975 | 18.5 | 0.63 | 1D+1CC |
| Ebensee | TG | 25 | 1.2096 | 0.7559999999999999 | 15.2 | 0.65 | 1D+1CC |
| Average TG | Average |  | 1.0988558283286296 | 0.6867848927053934 | 16.240000000000002 | 0.654 | 1D+1CC |

## Exemple de dimensionnement — Filtre 73.5 m² / 3000 mm

- **Référence** : F_0000_73,5B30_00rev0
- **Produit** : SODA ASH
- **Config** : 73.5 / 3000 / 120 / SERIE 4
- **Surface** : 73.5 m²
- **Largeur** : 3000 mm
- **Talon** : 120 mm
- **Longueur BàV** : 24500 mm
- **Série** : SERIE 4 (Tambour Ø 1210 mm)
- **Pompe à vide** : 31164 m³/h @ 800 mbar
- **Boîte à vide** : U45N
- **Bande** : SBR — épaisseur 31 mm

### Temps de cycle (s)
| Formation | Lavage 1 | Lavage 2 | Essorage | Total cycle |
|-----------|----------|----------|----------|-------------|
| 17.48 | 10.58 | 10.58 | 50.6 | 89.24 |

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*Fichier source : SODA-ASH-APPLICATION-rev1.xls — Hasler Group*