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CA 02394073 2002-07-16
2 N° Dossier OR : 15984-1CAPR
PROCÉDÉ DE SYNTH~SE DE CARBONATE DE CALCIUM PRÉCIPITÉ EN
UTILISANT UNE ENZYME
La présente invention concerne un procédé de synthèse du carbonate de
calcium précipité. Plus particulièrement, l'invention concerne la fabrication
de
carbonate de calcium précipité à partir d'ions bicarbonate.
On sait que le carbonate de calcium précipité est couramment utilisé dans le
domaine des pâtes et papiers. Ce produit est normalement fabriqué par
dissolution
du COZ dans le lait de chaux (Ca(OH)2), selon l'équation chimique
Ca(OH)Z + COZ ------------> CaC03 + Hz0 (1)
Or, on s'est rendu compte que la quantité de carbonate de calcium formé est
limitée et qu'il y aurait avantage à ce qu'on puisse augmenter le rendement de
carbonate de calcium précipité à partir des mêmes réactifs, c'est-à-dire COZ
et
Ca(OH)2.
L'invention a donc pour objet la mise au point d'un procédé permettant
d'améliorer le rendement en carbonate de calcium précipité à partir du gaz
carbonique et du lait de chaux.
L'invention a aussi pour objet de faire intervenir une enzyme dans la
réaction conduisant éventuellement à la précipitation du carbonate de calcium.
L'invention concerne un procédé de synthèse du carbonate de calcium
précipité à partir de COz et de Ca(OH)2. Pour ce faire, on traite le C02
directement
avec une enzyme capable de produire des ions bicarbonate, et l'on fait réagir
les
ions bicarbonate avec le Ca(OH)2 pour produire le carbonate de calcium
précipité,
le tout selon les réactions chimiques suivantes
COZ + H20 en~y'me ~ HC03' + H+
HC03 + H+ + Ca(OH)2 ~ CaC03 + 2H20.
L'enzyme que l'on utilise de préférence est l'anhydrase carbonique, bien
que toute autre enzyme donnant les mêmes résultats puisse aussi être utilisée.
De préférence, on traite d'abord le C02 avec l'enzyme en milieux aqueux
pour produire les ions bicarbonate.
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3 N° Dossier OR : 15984-1CAPR
Selon une réalisation préférée, on immobilise l'anhydrase carbonique sur
un support solide qu'on place dans une colonne d'eau, et on introduit ensuite
le
C02, tout en maintenant la température et le pH de l'eau à un niveau tel que
les
conditions soient viables pour les enzymes.
Dans les dessins qui illustrent l'invention,
La figure unique est un schéma du design du procédé selon l'invention.
On voit donc que pour augmenter la vitesse de formation du CaC03 à partir
de C02 et de Ca(OH)2 on a recours à une enzyme qui augmente la vitesse
d'hydratation du COz et gui transforme le COZ en bicarbonate, favorisant la
formation de carbonate de calcium. Plutôt que de placer les enzymes
directement
où l'on fait barboter le CO2, soit dans la solution de Ca(OH)2 dont le pH
et/ou la
température pourraient être inappropriés pour les enzymes, on les immobilise
sur
un support solide qu'on place dans une colonne. De cette façon, on peut
contrôler
la température et le pH de la colonne avec l'eau qui y entre, afin de
maintenir des
conditions viables pour les enzymes. Dans cette colonne, il se produit la
réaction
suivante
COZ + H20 e me HC03 + H+
De plus, cette technique permet de limiter la consommation en enzymes puisque
l'on peut traiter une plus grande quantité de C02 avec les mêmes enzymes. Le
COZ
ainsi transformé en bicarbonate peut ensuite être expédié au réacteur de façon
à
réagir avec le Ca(OH)Z pour produire le CaC03
HC03 + H+ + Ca(OH)2 ~ CaC03 + 2H20.
Pour une même quantité de réactifs, on s'est rendu compte que selon les
constantes d'équilibre il y a plus de carbonate de calcium formé avec le
bicarbonate qu'avec le COZ dissous.
Bien que l'invention ait été décrite en rapport avec une réalisation
particulière, il est entendu que des modifications sont possibles sans sortir
du cadre
de l'invention tel que défini par les revendications qui suivent.
